(57)【要約】【課題】被処理基板に対する処理の精度の低下を抑制する。【解決手段】処理方法は、チャンバ内の処理空間に対して第１のセンサを曝露すると共に、チャンバ内の処理空間に対して第２のセンサを遮蔽する第１のステップと、チャンバ内に前駆体ガスを含む第１の処理ガスを供給する第２のステップと、第１のセンサの測定値に基づいてチャンバ内の状態を制御する第３のステップと、チャンバ内の処理空間に対して第１のセンサを遮蔽すると共に、チャンバ内の処理空間に対して第２のセンサを曝露する第４のステップと、チャンバ内に反応ガスを含む第２の処理ガスを供給する第５のステップと、第２のセンサの測定値に基づいてチャンバ内の状態を制御する第６のステップとを含み、第１のステップから第６のステップまでの処理が複数回繰り返し実行される。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理体が収容されたチャンバ内の処理空間に対して第１のセンサを曝露すると共に、前記処理空間に対して第２のセンサを遮蔽する第１のステップと、
前記チャンバ内に前駆体ガスを含む第１の処理ガスを供給する第２のステップと、
前記第１のセンサの測定値に基づいて前記チャンバ内の状態を制御する第３のステップと、
前記処理空間に対して前記第１のセンサを遮蔽すると共に、前記処理空間に対して前記第２のセンサを曝露する第４のステップと、
前記チャンバ内に反応ガスを含む第２の処理ガスを供給する第５のステップと、
前記第２のセンサの測定値に基づいて前記チャンバ内の状態を制御する第６のステップと
を含み、
前記第１のステップから前記第６のステップまでの処理が複数回繰り返し実行されることを特徴とする処理方法。
【請求項２】
前記第６のステップの次に、前記チャンバ内に前記第２の処理ガスのプラズマを生成する第７のステップをさらに含み、
前記第１のステップから前記第７のステップまでの処理が複数回繰り返し実行されることを特徴とする請求項１に記載の処理方法。
【請求項３】
前記第１のステップから前記第７のステップまでの処理が所定回数繰り返し実行された後、前記第７のステップの次に、前記処理空間に対して前記第１のセンサを遮蔽すると共に、前記処理空間に対して前記第２のセンサを曝露する第８のステップと、
前記チャンバ内にエッチング用のガスを含む第３の処理ガスを供給する第９のステップと、
前記第２のセンサの測定値に基づいて前記チャンバ内の状態を制御する第１０のステップと、
前記チャンバ内に前記第３の処理ガスのプラズマを生成する第１１のステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の処理方法。
【請求項４】
前記前駆体ガスは、ケイ素元素を含むガスであり、
前記反応ガスは、酸素元素、窒素元素、またはその両方の元素を含み、ケイ素元素を含まないガスであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の処理方法。
【請求項５】
前記前駆体ガスは、アミノシラン系ガス、シリコンアルコキシド系ガス、または、ハロゲン元素およびケイ素元素を含むガスであることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の処理方法。
【請求項６】
前記第１のセンサおよび前記第２のセンサは、圧力計であり、
前記第３のステップでは、前記第１のセンサの測定値に基づいて前記チャンバ内の圧力が制御され、
前記第６のステップでは、前記第２のセンサの測定値に基づいて前記チャンバ内の圧力が制御されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の処理方法。
【請求項７】
前記第１のセンサおよび前記第２のセンサは、キャパシタンスマノメータであることを特徴とする請求項６に記載の処理方法。
【請求項８】
被処理体を収容するチャンバと、
第１のセンサと、
第２のセンサと、
前記チャンバ内の処理空間に対して前記第１のセンサを曝露または遮蔽する第１の遮蔽部と、
前記処理空間に対して前記第２のセンサを曝露または遮蔽する第２の遮蔽部と、
前記チャンバ内に前駆体ガスを含む第１の処理ガスを供給する第１の供給部と、
前記チャンバ内に反応ガスを含む第２の処理ガスを供給する第２の供給部と、
前記被処理体に対して行われる処理を制御する制御装置と
を備え、
前記制御装置は、
前記第１の遮蔽部を制御することにより前記処理空間に対して前記第１のセンサを曝露させると共に、前記第２の遮蔽部を制御することにより前記処理空間に対して前記第２のセンサを遮蔽させる第１のステップと、
前記第１の供給部を制御することにより前記チャンバ内に前記第１の処理ガスを供給させる第２のステップと、
前記第１のセンサの測定値に基づいて前記チャンバ内の状態を制御する第３のステップと、
前記第１の遮蔽部を制御することにより前記処理空間に対して前記第１のセンサを遮蔽させると共に、前記第２の遮蔽部を制御することにより前記処理空間に対して前記第２のセンサを曝露させる第４のステップと、
前記第２の供給部を制御することにより前記チャンバ内に前記第２の処理ガスを供給させる第５のステップと、
前記第２のセンサの測定値に基づいて前記チャンバ内の状態を制御する第６のステップとを含む処理を、複数回繰り返し実行することを特徴とする処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の種々の側面および実施形態は、処理方法および処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板上に成膜を行う手法の一つとして、原子層堆積（ＡＬＤ：Atomic  Layer  Deposition）法が知られている。ＡＬＤ法では、被処理基板が収容されたチャンバ内に前駆体ガスが供給されることにより、被処理基板上に薄膜の構成元素を含有する前駆体ガスの原子または分子が吸着する。次いで、チャンバ内に供給されたパージガスにより、被処理基板上に過剰に吸着した前駆体ガスの原子または分子が除去される。そして、チャンバ内に薄膜の構成元素を含有する反応ガスが供給され、前駆体ガスの原子または分子が吸着した被処理基板が、反応ガスの活性種に晒される。これにより、被処理基板上に所望の薄膜が形成される。反応ガスの活性種は、例えばプラズマにより生成される。ＡＬＤ法では、このような吸着工程と反応工程とを１回ずつ含むサイクルが複数回繰り返されることにより、前駆体ガスに含まれる原子または分子の膜が基板上に１層ずつ積層される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１６８１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ＡＬＤ法を用いた成膜の各工程では、圧力計等の各種センサによって測定された測定値に基づいて、圧力等のチャンバ内の状態が制御される。しかし、このようなセンサは、センサ面がチャンバ内の処理空間に曝露されることが多い。そのため、被処理基板上に成膜されるのと同様に、チャンバ内の処理空間に曝露されたセンサのセンサ面にも、前駆体ガスと反応ガスによる反応生成物が積層されることになる。そのため、ＡＬＤのサイクルが繰り返されるに従い、センサの感度が低下し、センサによって測定される各種の測定値の精度が低下する。これにより、チャンバ内の状態を所望の状態に制御することが困難となり、被処理基板に形成される膜の質等の精度が低下する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一側面は、処理方法であって、チャンバ内の処理空間に対して第１のセンサを曝露すると共に、チャンバ内の処理空間に対して第２のセンサを遮蔽する第１のステップと、チャンバ内に前駆体ガスを含む第１の処理ガスを供給する第２のステップと、第１のセンサの測定値に基づいてチャンバ内の状態を制御する第３のステップと、チャンバ内の処理空間に対して第１のセンサを遮蔽すると共に、チャンバ内の処理空間に対して第２のセンサを曝露する第４のステップと、チャンバ内に反応ガスを含む第２の処理ガスを供給する第５のステップと、第２のセンサの測定値に基づいてチャンバ内の状態を制御する第６のステップとを含み、第１のステップから第６のステップまでの処理が複数回繰り返し実行される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の種々の側面および実施形態によれば、被処理基板に対する処理の精度の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、実施例１における処理装置の一例を示す図である。
【図２】図２は、ＰＥＡＬＤの各工程の一例を示す模式図である。
【図３】図３は、吸着工程および第１のパージ工程の詳細な一例を示す模式図である。
【図４】図４は、反応工程および第２のパージ工程の詳細な一例を示す図である。
【図５】図５は、圧力計の調整量の累積値の一例を示す図である。
【図６】図６は、実施例１における処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】図７は、実施例２における処理装置の一例を示す図である。
【図８】図８は、実施例２における処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
開示する処理方法は、１つの実施形態において、チャンバ内の処理空間に対して第１のセンサを曝露すると共に、チャンバ内の処理空間に対して第２のセンサを遮蔽する第１のステップと、チャンバ内に前駆体ガスを含む第１の処理ガスを供給する第２のステップと、第１のセンサの測定値に基づいてチャンバ内の状態を制御する第３のステップと、チャンバ内の処理空間に対して第１のセンサを遮蔽すると共に、チャンバ内の処理空間に対して第２のセンサを曝露する第４のステップと、チャンバ内に反応ガスを含む第２の処理ガスを供給する第５のステップと、第２のセンサの測定値に基づいてチャンバ内の状態を制御する第６のステップとを含む。また、開示する処理方法の１つの実施形態において、第１のステップから第６のステップまでの処理が複数回繰り返し実行される。
【０００９】
また、開示する処理方法は、１つの実施形態において、第６のステップの次に、チャンバ内に第２の処理ガスのプラズマを生成する第７のステップをさらに含んでもよく、第１のステップから第７のステップまでの処理が複数回繰り返し実行されてもよい。
【００１０】
また、開示する処理方法は、１つの実施形態において、第１のステップから第７のステップまでの処理が所定回数繰り返し実行された後、第７のステップの次に、チャンバ内の処理空間に対して第１のセンサを遮蔽すると共に、チャンバ内の処理空間に対して第２のセンサを曝露する第８のステップと、チャンバ内にエッチング用のガスを含む第３の処理ガスを供給する第９のステップと、第２のセンサの測定値に基づいてチャンバ内の状態を制御する第１０のステップと、チャンバ内に第３の処理ガスのプラズマを生成する第１１のステップとをさらに含んでもよい。
【００１１】
また、開示する処理方法の１つの実施形態において、前駆体ガスは、ケイ素元素を含むガスであってもよく、反応ガスは、酸素元素、窒素元素、またはその両方の元素を含み、ケイ素元素を含まないガスであってもよい。
【００１２】
また、開示する処理方法の１つの実施形態において、前駆体ガスは、アミノシラン系ガス、シリコンアルコキシド系ガス、または、ハロゲン元素およびケイ素元素を含むガスであってもよい。
【００１３】
また、開示する処理方法の１つの実施形態において、第１のセンサおよび第２のセンサは圧力計であってもよく、第３のステップでは、第１のセンサの測定値に基づいてチャンバ内の圧力が制御されてもよく、第６のステップでは、第２のセンサの測定値に基づいてチャンバ内の圧力が制御されてもよい。
【００１４】
また、開示する処理方法の１つの実施形態において、第１のセンサおよび第２のセンサは、キャパシタンスマノメータであってもよい。
【００１５】
また、開示する処理装置は、１つの実施形態において、被処理体を収容するチャンバと、第１のセンサと、第２のセンサと、チャンバ内の処理空間に対して第１のセンサを曝露または遮蔽する第１の遮蔽部と、チャンバ内の処理空間に対して第２のセンサを曝露または遮蔽する第２の遮蔽部と、チャンバ内に前駆体ガスを含む第１の処理ガスを供給する第１の供給部と、チャンバ内に反応ガスを含む第２の処理ガスを供給する第２の供給部と、被処理体に対して行われる処理を制御する制御装置とを備える。また、開示する処理装置の１つの実施形態において、制御装置は、第１の遮蔽部を制御することによりチャンバ内の処理空間に対して第１のセンサを曝露させると共に、第２の遮蔽部を制御することによりチャンバ内の処理空間に対して第２のセンサを遮蔽させる第１のステップと、第１の供給部を制御することによりチャンバ内に第１の処理ガスを供給させる第２のステップと、第１のセンサの測定値に基づいてチャンバ内の状態を制御する第３のステップと、第１の遮蔽部を制御することによりチャンバ内の処理空間に対して第１のセンサを遮蔽させると共に、第２の遮蔽部を制御することによりチャンバ内の処理空間に対して第２のセンサを曝露させる第４のステップと、第２の供給部を制御することによりチャンバ内に第２の処理ガスを供給させる第５のステップと、第２のセンサの測定値に基づいてチャンバ内の状態を制御する第６のステップとを含む処理を、複数回繰り返し実行する。
【００１６】
以下に、開示する処理方法および処理装置の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、本実施形態により、開示される処理装置および処理方法が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１７】
［処理装置１０の構成］
図１は、実施例１における処理装置１０の一例を示す図である。本実施例における処理装置１０は、例えば図１に示すように、表面が陽極酸化処理されたアルミニウム等により形成され、内部に略円筒形状の処理空間を画成するチャンバ２１を有する。チャンバ２１は、保安接地されている。本実施例における処理装置１０は、例えば容量結合型平行平板プラズマ処理装置として構成されている。チャンバ２１内には、セラミックス等で形成された絶縁板２２を介して支持台２３が配置される。支持台２３上には例えばアルミニウム等で形成され、下部電極として機能するサセプタ２４が設けられている。
【００１８】
サセプタ２４の略中央上部には、被処理体の一例である半導体ウエハＷを静電気力で吸着保持する静電チャック２５が設けられている。静電チャック２５は、導電膜等で形成された電極２６を一対の絶縁層で挟んだ構造を有する。電極２６には直流電源２７が電気的に接続されている。なお、静電チャック２５には、半導体ウエハＷを加熱するための図示しないヒータが設けられてもよい。
【００１９】
サセプタ２４の上部には、静電チャック２５を囲むようにフォーカスリング２５ａが配置されている。フォーカスリング２５ａにより、半導体ウエハＷのエッジ付近におけるプラズマの均一性が向上する。フォーカスリング２５ａは、例えば単結晶ケイ素等により形成される。支持台２３およびサセプタ２４の周囲には、支持台２３およびサセプタ２４を囲むように、内壁部材２８が設けられている。内壁部材２８は、例えば石英等により略円筒状に形成されている。
【００２０】
支持台２３の内部には、例えば支持台２３の周方向に沿って冷媒室２９が形成されている。冷媒室２９には、外部に設けられた図示しないチラーユニットから配管３０ａおよび配管３０ｂを介して、所定温度の冷媒が循環供給される。冷媒室２９内を所定温度の冷媒が循環することにより、冷媒との熱交換により静電チャック２５上の半導体ウエハＷを所定の温度に制御することができる。また、図示しないガス供給機構から供給された伝熱ガスが、配管３１を介して静電チャック２５の上面と、静電チャック２５上に載置された半導体ウエハＷの裏面との間に供給される。伝熱ガスは、例えばヘリウムガスである。
【００２１】
下部電極として機能するサセプタ２４の上方には、チャンバ２１内の処理空間を介してサセプタ２４と対向するように上部電極４０が設けられている。上部電極４０とサセプタ２４との間の空間であって、チャンバ２１に囲まれた空間が、プラズマが生成される処理空間である。上部電極４０は、電極本体部として機能する天板４２と、天板４２を支持する天板支持部４１とを有する。
【００２２】
天板支持部４１は、絶縁性部材４５を介して、チャンバ２１の上部に支持されている。天板支持部４１は、例えば表面が陽極酸化処理されたアルミニウム等の、熱伝導性が比較的に高い導電性材料により略円板状に形成されている。また、天板支持部４１は、処理空間で生成されたプラズマによって加熱された天板４２を冷却する冷却板としても機能する。天板支持部４１には、処理ガスを導入するガス導入口４６と、ガス導入口４６から導入された処理ガスを拡散させる拡散室４３と、拡散室４３内に拡散された処理ガスを下方に通流させる流路である複数の流通口４３ａとが形成されている。
【００２３】
天板４２は、例えば石英等のケイ素含有物質により略円板状に形成される。天板４２には、天板４２を天板４２の厚さ方向に貫く複数のガス導入口４２ａが形成されている。各ガス導入口４２ａは、天板支持部４１の流通口４３ａのいずれかと連通するように配置されている。これにより、拡散室４３内に供給された処理ガスは、流通口４３ａおよびガス導入口４２ａを介してチャンバ２１内にシャワー状に拡散されて供給される。
【００２４】
天板支持部４１のガス導入口４６には、配管４７を介して複数のバルブ５０ａ〜５０ｃが接続されている。バルブ５０ａには、マスフローコントローラ（ＭＦＣ）４９ａを介して、ガス供給源４８ａが接続されている。バルブ５０ａが開状態、即ちオープン状態に制御された場合、ガス供給源４８ａから供給された処理ガスは、ＭＦＣ４９ａによって流量が制御され、配管４７を介してチャンバ２１内に供給される。本実施例において、ガス供給源４８ａは、前駆体ガスをチャンバ２１内に供給する。ＭＦＣ４９ａおよびバルブ５０ａは、第１の供給部の一例である。
【００２５】
本実施例における前駆体ガスとしては、例えば、ケイ素元素を含み、酸素元素を含まないガスが用いられる。具体的には、前駆体ガスとしては、例えば、有機ケイ素化合物を含むガス、または、無機ケイ素化合物を含むガスを用いることができる。
【００２６】
有機ケイ素化合物を含むガスとしては、例えば、１価〜３価のアミノシラン系ガスが用いられる。１価〜３価のアミノシラン系ガスとしては、例えば、ＢＴＢＡＳ（ビスターシャリブチルアミノシラン）、ＢＤＭＡＳ（ビスジメチルアミノシラン）、ＢＤＥＡＳ（ビスジエチルアミノシラン）、ＤＭＡＳ（ジメチルアミノシラン）、ＤＥＡＳ（ジエチルアミノシラン）、ＤＰＡＳ（ジプロピルアミノシラン）、ＢＡＳ（ブチルアミノシラン）、ＤＩＰＡＳ（ジイソプロピルアミノシラン）、ＢＥＭＡＳ（ビスエチルメチルアミノシラン）、およびＴＤＭＡＳ（トリジメチルアミノシラン）の中から選択された１種類以上のガスが用いられる。また、有機ケイ素化合物を含むガスとしては、例えば、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）に代表されるシリコンアルコキシド系ガスが用いられてもよい。
【００２７】
無機ケイ素化合物を含むガスとしては、例えば、ＳｉＣｌ４ガス、ＳｉＦ４ガス、Ｓｉ２Ｃｌ６ガス、およびＳｉＨ２Ｃｌ２ガスの中から選択された１種類以上のガスが用いられる。なお、前駆体ガスとしては、例えば、有機ケイ素化合物を含むガスおよび無機ケイ素化合物を含むガスからなる群から選択された１種類以上のガスが用いられてもよい。
【００２８】
また、バルブ５０ｂには、ＭＦＣ４９ｂを介して、ガス供給源４８ｂが接続されている。バルブ５０ｂが開状態に制御された場合、ガス供給源４８ｂから供給されたガスは、ＭＦＣ４９ｂによって流量が制御され、配管４７を介してチャンバ２１内に供給される。本実施例において、ガス供給源４８ｂは、パージガスをチャンバ２１内に供給する。パージガスとしては、例えば、アルゴンガスや窒素ガス等の不活性ガスが用いられる。
【００２９】
また、バルブ５０ｃには、ＭＦＣ４９ｃを介して、ガス供給源４８ｃが接続されている。バルブ５０ｃが開状態に制御された場合、ガス供給源４８ｃから供給されたガスは、ＭＦＣ４９ｃによって流量が制御され、配管４７を介してチャンバ２１内に供給される。本実施例において、ガス供給源４８ｃは、反応ガスをチャンバ２１内に供給する。ＭＦＣ４９ｃおよびバルブ５０ｃは、第２の供給部の一例である。
【００３０】
本実施例における反応ガスとしては、例えば、酸素元素、窒素元素、またはその両方の元素を含み、かつ、ケイ素元素を含まないガスが用いられる。具体的には、反応ガスとしては、例えば、Ｏ２ガス、ＣＯガス、ＣＯ２ガス、Ｏ３ガス、Ｈ２Ｏガス、ＮＯガス、Ｎ２Ｏガス、Ｎ２ガス、およびＮＨ３ガスの中から選択された１種類以上のガスが用いられる。
【００３１】
なお、本実施例の前駆体ガスおよび反応性ガスをチャンバ２１に供給するに当たって、前駆体ガスおよび反応性ガスの使用量の削減ならびにチャンバ２１の内部におけるガス分布の均一化などの生産性を目的とした添加ガスが用いられてもよい。添加ガスとしては、例えばアルゴンガスや窒素ガス等の不活性ガスを用いることができる。例えば、バルブ５０ａおよびＭＦＣ４９ａを介してガス供給源４８ａから供給される前駆体ガスに、バルブ５０ｂおよびＭＦＣ４９ｂを介してガス供給源４８ｂから供給される不活性ガスが添加されてもよい。また、例えば、バルブ５０ｃおよびＭＦＣ４９ｃａを介してガス供給源４８ｃから供給される反応ガスに、バルブ５０ｂおよびＭＦＣ４９ｂを介してガス供給源４８ｂから供給される不活性ガスが添加されてもよい。
【００３２】
それぞれのＭＦＣ４９ａ〜４９ｃによる各ガスの流量の調整、および、それぞれのバルブ５０ａ〜５０ｃの開閉は、後述する制御装置６０によって制御される。
【００３３】
上部電極４０には、ケーブル５１ａおよびローパスフィルタ（ＬＰＦ）５１を介して可変直流電源５２が電気的に接続されている。可変直流電源５２からＬＰＦ５１およびケーブル５１ａを介して上部電極４０に供給される直流電圧のオンおよびオフは、スイッチ５３によって制御される。可変直流電源５２の電圧およびスイッチ５３のオンおよびオフ等の制御は、後述する制御装置６０によって行われる。
【００３４】
下部電極として機能するサセプタ２４には、整合器３３ａを介して高周波電源３４ａが電気的に接続されている。また、サセプタ２４には、整合器３３ｂを介して高周波電源３４ｂが接続されている。高周波電源３４ａは、２７ＭＨｚ以上の第１の周波数、例えば４０ＭＨｚの高周波電力を、整合器３３ａを介してサセプタ２４に供給する。高周波電源３４ｂ、１３．５６ＭＨｚ以下の第２の周波数、例えば２ＭＨｚの高周波電力を、整合器３３ｂを介してサセプタ２４に供給する。第１の周波数の高周波電力がサセプタ２４に供給されることにより、処理空間内に処理ガスのプラズマが生成される。また、第２の周波数の高周波電力がサセプタ２４に供給されることにより、プラズマ中のイオン等の活性種が静電チャック２５上の半導体ウエハＷに引き込まれる。高周波電源３４ａおよび３４ｂから供給される高周波電力は、後述する制御装置６０によって制御される。
【００３５】
チャンバ２１の側壁には開口７８が形成されており、開口７８には、配管３８が接続されている。配管３８は、２つに分岐しており、一方には、バルブ３７ａの一端が接続されており、他方には、バルブ３７ｂの一端が接続されている。バルブ３７ａの他端は、配管３８ａを介して圧力計３６ａに接続されており、バルブ３７ｂの他端は、配管３８ｂを介して圧力計３６ｂに接続されている。本実施例において、圧力計３６ａおよび３６ｂは、例えばキャパシタンスマノメータである。なお、以下では、バルブ３７ａをバルブＡと記載し、バルブ３７ｂをバルブＢと記載する場合がある。
【００３６】
バルブ３７ａが開状態に制御されることにより、配管３８と配管３８ａとが連通する。これにより、チャンバ２１の側壁に形成された開口７８を介して、圧力計３６ａがチャンバ２１内の処理空間に曝露される。これにより、圧力計３６ａは、処理空間内の圧力を測定することができる。一方、バルブ３７ａが閉状態、即ちクローズ状態に制御されることにより、配管３８と配管３８ａとが遮断される。これにより、チャンバ２１内の処理空間に対して圧力計３６ａが遮蔽される。
【００３７】
また、バルブ３７ｂが開状態に制御されることにより、配管３８と配管３８ｂとが連通する。これにより、チャンバ２１の側壁に形成された開口７８を介して、圧力計３６ｂがチャンバ２１内の処理空間に曝露される。これにより、圧力計３６ｂは、処理空間内の圧力を測定することができる。一方、バルブ３７ｂが閉状態に制御されることにより、配管３８と配管３８ｂとが遮断される。これにより、チャンバ２１内の処理空間に対して圧力計３６ｂが遮蔽される。
【００３８】
バルブ３７ａおよび３７ｂの開閉制御は、後述する制御装置６０によって行われる。バルブ３７ａは第１の遮蔽部の一例であり、バルブ３７ｂは第２の遮蔽部の一例である。また、圧力計３６ａは第１のセンサの一例であり、圧力計３６ｂは第２のセンサの一例である。
【００３９】
チャンバ２１の底部には排気口７１が設けられ、排気口７１には排気管７２を介して排気装置７３が接続されている。排気装置７３は、例えばＤＰ（Dry  Pump）やＴＭＰ（Turbo  Molecular  Pump）等の真空ポンプを有しており、チャンバ２１内を所望の真空度まで減圧することができる。排気装置７３の排気量等は、後述する制御装置６０によって制御される。例えば、ガス供給源４８ａから前駆体ガスがチャンバ２１内に供給される場合、制御装置６０は、バルブ３７ａを開状態に制御し、バルブ３７ｂを閉状態に制御する。そして、圧力計３６ａによって測定されたチャンバ２１内の圧力に基づいて、排気装置７３の排気量等を制御することにより、チャンバ２１内の圧力を所定の圧力に制御する。また、例えば、ガス供給源４８ｃから反応ガスがチャンバ２１内に供給される場合、制御装置６０は、バルブ３７ａを閉状態に制御し、バルブ３７ｂを開状態に制御する。そして、圧力計３６ｂによって測定されたチャンバ２１内の圧力に基づいて、排気装置７３の排気量等を制御することにより、チャンバ２１内の圧力を所定の圧力に制御する。
【００４０】
チャンバ２１の側壁には半導体ウエハＷの搬入および搬出を行うための開口７４が設けられている。開口７４は、ゲートバルブＧにより開閉可能となっている。また、チャンバ２１の内壁には、壁面に沿ってデポシールド７６が着脱自在に設けられている。また、内壁部材２８の外周面には、内壁部材２８の外周面に沿って、デポシールド７７が着脱自在に設けられている。デポシールド７６および７７は、チャンバ２１の内壁および内壁部材２８に反応副生成物(デポ)が付着することを防止する。静電チャック２５上に載置された半導体ウエハＷと略同じ高さのデポシールド７６の位置には、グランドに接続された導電性部材(ＧＮＤブロック)７９が設けられている。ＧＮＤブロック７９により、チャンバ２１内の異常放電が防止される。
【００４１】
上記した処理装置１０は、制御装置６０によって、その動作が統括的に制御される。制御装置６０は、例えばＲＯＭ（Read  Only  Memory）やＲＡＭ（Random  Access  Memory）等のメモリ６１と、例えばＣＰＵ（Central  Processing  Unit）やＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）等のプロセッサ６２と、ユーザインターフェイス６３とを有する。ユーザインターフェイス６３は、例えば、工程管理者等のユーザが処理装置１０を管理するためにコマンドの入力操作を行うキーボードや、処理装置１０の稼動状況を可視化して表示するディスプレイ等を含む。
【００４２】
メモリ６１には、処理装置１０において各種処理を実現するための処理条件データ等を含むレシピや、制御プログラム（ソフトウエア）が格納されている。そして、プロセッサ６２が、ユーザインターフェイス６３を介したユーザからの指示に応じて任意のレシピをメモリ６１から呼び出して実行することにより、処理装置１０の各部を制御する。これにより、処理装置１０によって成膜等の所望の処理が行われる。なお、処理条件データ等を含むレシピや制御プログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体等に格納された状態のものを利用したり、あるいは、他の装置から、例えば通信回線を介して伝送されたものを利用したりすることも可能である。コンピュータで読み取り可能な記録媒体とは、例えば、ハードディスク、ＣＤ（Compact  Disc）、ＤＶＤ（Digital  Versatile  Disc）、フレキシブルディスク、半導体メモリ等である。
【００４３】
ここで、本実施例の処理装置１０によって行われる成膜処理について説明する。本実施例の処理装置１０は、ＰＥＡＬＤ（Plasma−Enhanced  ＡＬＤ）により、半導体ウエハＷ上に酸化ケイ素膜を形成する。図２は、ＰＥＡＬＤの各工程の一例を示す模式図である。ＰＥＡＬＤでは、まず、吸着工程において、半導体ウエハＷに前駆体ガスが供給される。これにより、半導体ウエハＷの表面に前駆体ガスの分子が吸着する。
【００４４】
具体的には、例えば図３の左側に示すように、前駆体ガスに含まれる例えばアミノシラン系のガスの分子が半導体ウエハＷに供給されると、アミノシラン系のガスの分子を構成するシリル基とアミン基のうち、アミン基の部分が半導体ウエハＷの表面に存在するＯＨ基との間で置換反応を起こす。そして、シリル基が半導体ウエハＷ上のＯＨ基の中の酸素原子と結合することにより、半導体ウエハＷの表面に化学吸着する。なお、シリル基の末端は水素原子で終端されているため、アミノシラン系のガスの他の分子との間では、これ以上置換反応を起こさない。即ち、吸着工程では、半導体ウエハＷの表面がシリル基の分子１層分で終端されることになる。
【００４５】
次に、例えば図２に示した第１のパージ工程において、半導体ウエハＷ上にパージガスが供給される。これにより、半導体ウエハＷ上に過剰に供給された前駆体ガスの分子等がパージガスにより除去される。具体的には、例えば図３の右側に示すように、置換反応により離脱したアミン基によって発生したアミン化合物等の反応副生成物や、半導体ウエハＷ上に過剰に供給された前駆体ガスの分子等がパージガスにより除去される。
【００４６】
次に、例えば図２に示した反応工程において、半導体ウエハＷに活性種が供給される。これにより、半導体ウエハＷ上に吸着した前駆体ガスの分子と活性種が反応し、酸化ケイ素膜が形成される。本実施例では、例えば図４の左側に示すように、反応ガスをプラズマ化することにより、活性種として例えば酸素ラジカル（Ｏ*）が生成される。そして、生成された活性種が半導体ウエハＷの表面に吸着しているシリル基と反応することにより、例えば図４の右側に示すように、半導体ウエハＷ上に酸化ケイ素膜が形成される。なお、形成された酸化ケイ素膜の表面には、再びＯＨ基が形成される。
【００４７】
次に、例えば図２に示した第２のパージ工程において、半導体ウエハＷ上にパージガスが供給される。これにより、半導体ウエハＷ上に過剰に供給された活性種や、半導体ウエハＷの表面のシリル基と活性種との反応により生成された水分子等の反応副生成物等がパージガスにより除去される。例えば図４の右側に示すように、酸化ケイ素膜の表面には再びＯＨ基が形成されるため、吸着工程において半導体ウエハＷ上に前駆体ガスを供給することにより、再びシリル基を１層分積層することができる。
【００４８】
このように、吸着工程、第１のパージ工程、反応工程、および第２のパージ工程を１つのサイクルとして、当該サイクルを複数回繰り返すことにより、半導体ウエハＷ上に所定の厚さの酸化ケイ素膜が積層される。
【００４９】
ここで、ＰＥＡＬＤのサイクルを繰り返すことにより、半導体ウエハＷ上に所定の膜が積層されるが、このような膜は、表面にＯＨ基を持つチャンバ２１内のパーツにもデポとして積層される。例えば、ＰＥＡＬＤの各工程において供給されるガスの圧力を測定するためにチャンバ２１内に圧力計が設けられるが、１つの圧力計でＰＥＡＬＤの全ての工程におけるチャンバ２１内の圧力を測定するとすれば、半導体ウエハＷ上に膜が積層されるのと同様に、圧力計のセンサ面にも酸化ケイ素膜がデポとして積層されることになる。
【００５０】
圧力計のセンサ面にデポが付着すると、圧力計の測定値の誤差が大きくなる。そのため、ＰＥＡＬＤの処理の途中で圧力計の測定誤差を調整することになる。図５は、圧力計の調整量の累積値の一例を示す図である。図５において、横軸は反応ガスをプラズマ化するために供給された高周波電力の累積印加時間を示し、縦軸は調整量の累積値を示す。ＰＥＡＬＤの累積処理時間が長くなる、即ち、高周波電力の累積印加時間が長くなると、圧力計のセンサ面に付着するデポの厚さが厚くなる。そのため、例えば図５に示すように、高周波電力の累積印加時間が長くなるに従って、測定誤差の調整量の累積値が大きくなる。測定誤差の調整量の累積値が大きくなると、やがて、測定誤差が調整可能な範囲を超えてしまい、チャンバ２１内の圧力調整の精度が低下してしまう。
【００５１】
これを回避するために、本実施例の処理装置１０では、チャンバ２１内に前駆体ガスが供給される場合にチャンバ２１内に曝露される圧力計と、チャンバ２１内に反応ガスが供給される場合にチャンバ２１内に曝露される圧力計とを異なる圧力計とする。これにより、各圧力計のセンサ面において、例えば図２に示した４つの工程のうち、少なくとも吸着工程と反応工程の両方が行われることを防止することができる。
【００５２】
例えば、図２に示した吸着工程において、半導体ウエハＷ上に存在する全てのＯＨ基が前駆体ガスの分子のシリル基で終端されると、シリル基の末端は水素原子で終端されており、末端にＯＨ基を有していないため、前駆体ガスの分子はこれ以上半導体ウエハＷ上に吸着しない。そのため、圧力計のセンサ面において、吸着工程と第１のパージ工程とが交互に繰り返される場合には、センサ面に付着するデポの厚さは増大しない。
【００５３】
また、例えば、図２に示した反応工程において、半導体ウエハＷ上に前駆体ガスの分子のシリル基が存在しなければ、半導体ウエハＷ上に酸化ケイ素膜は形成されない。そのため、圧力計のセンサ面において、反応工程のみが複数回繰り返されたとしても、センサ面にデポはほとんど付着しない。
【００５４】
このように、チャンバ２１内に前駆体ガスが供給される場合にチャンバ２１内に曝露される圧力計と、チャンバ２１内に反応ガスが供給される場合にチャンバ２１内に曝露される圧力計とを別々の圧力計とすることにより、各圧力計に付着するデポの厚さの増大を抑制することができる。これにより、各圧力計の測定誤差の増大を所定範囲内に抑えることができ、各圧力計の精度の低下を所定範囲内に抑えることができる。従って、本実施例の処理装置１０は、処理の精度の低下を抑制することができる。
【００５５】
また、各圧力計に付着するデポの厚さの増大を抑制することができるため、各圧力計の測定誤差の調整頻度を減らすことができる。これにより、プロセスのスループットを高めることができる。
【００５６】
なお、例えば図２に示すように、吸着工程が実行された場合、第１のパージ工程が行われるまではチャンバ２１内に前駆体ガスの分子が漂っている。そのため、第１のパージ工程における圧力測定と、反応工程における圧力測定とが同一の圧力計で行われると、圧力計のセンサ面に付着するデポが増加する場合がある。また、反応工程が実行された場合、第２のパージ工程が行われるまではチャンバ２１内には活性種が漂っている。そのため、第２のパージ工程における圧力測定と、次のサイクルの吸着工程における圧力測定とが同一の圧力計で行われる、圧力計のセンサ面に付着するデポが増加する場合がある。従って、吸着工程および第１のパージ工程における圧力測定と、反応工程および第２のパージ工程における圧力測定とは、別々の圧力計を用いて行われることが好ましい。
【００５７】
なお、本実施例では、反応ガスをプラズマ化することにより、活性種が生成されることを説明したが、半導体ウエハＷやチャンバ２１の内部に露出しているパーツが高温に保たれていると、その高温による熱エネルギーによって反応ガスから活性種が生成される場合がある。そのため、前駆体ガスと反応ガスが同時にチャンバ２１に供給されないこと、また、残留した前駆体ガスと反応ガスとが混合しないことが好ましい。
【００５８】
［処理の手順］
図６は、実施例１における処理の手順の一例を示すフローチャートである。図６に示す処理は、主に制御装置６０によって実行される。
【００５９】
まず、チャンバ２１内に半導体ウエハＷが搬入され、静電チャック２５上に載置され、ゲートバルブＧが閉じられる。制御装置６０は、静電チャック２５を制御し、静電気力により半導体ウエハＷを静電チャック２５の上面に吸着保持させる。そして、制御装置６０は、排気装置７３を制御してチャンバ２１内の真空引きを開始する（Ｓ１００）。次に、制御装置６０は、バルブ３７ａ（バルブＡ）およびバルブ３７ｂ（バルブＢ）をオープン状態に制御する（Ｓ１０１）。
【００６０】
次に、制御装置６０は、メモリ６１から読み出したレシピに従い、吸着工程または反応工程の準備を行う（Ｓ１０２）。吸着工程または反応工程の準備としては、例えば、支持台２３内の冷媒室２９に循環供給される冷媒の温度調整、静電チャック２５内のヒータの温度調整、および静電チャック２５と半導体ウエハＷとの間に供給される伝熱ガスの圧力調整等を行うことにより、半導体ウエハＷの温度を調整する処理等が含まれる。
【００６１】
次に、制御装置６０は、レシピを参照し、チャンバ２１内に供給されるガスが前駆体ガスか否かを判定する（Ｓ１０３）。チャンバ２１内に供給されるガスが前駆体ガスである場合（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、制御装置６０は、バルブＡをオープン状態に制御し、バルブＢをクローズ状態に制御する（Ｓ１０４）。これにより、圧力計３６ａがチャンバ２１内の処理空間に曝露され、圧力計３６ｂがチャンバ２１内の処理空間に対して遮蔽される。ステップＳ１０４は、第１のステップの一例である。
【００６２】
そして、制御装置６０は、レシピに従い、吸着工程を実行する（Ｓ１０５）。吸着工程では、制御装置６０は、例えば、バルブ５０ａをオープン状態に制御し、バルブ５０ｂおよび５０ｃをクローズ状態に制御し、ＭＦＣ４９ａを制御してガス供給源４８ａからチャンバ２１内に供給される前駆体ガスの流量を調整する。これにより、チャンバ２１内に前駆体ガスが供給される。チャンバ２１内に前駆体ガスを供給する処理は、第２のステップの一例である。また、制御装置６０は、例えば、圧力計３６ａによって測定されたチャンバ２１内の圧力に基づいて排気装置７３の排気量を制御することにより、チャンバ２１内の圧力を調整する。これにより、所定の条件下で、半導体ウエハＷ上に前駆体ガスの分子が吸着する。チャンバ２１内に供給された前駆体ガスの圧力を調整する処理は、第３のステップの一例である。
【００６３】
次に、制御装置６０は、第１のパージ工程を実行する（Ｓ１０６）。第１のパージ工程では、制御装置６０は、バルブ５０ａおよび５０ｃをクローズ状態に制御し、バルブ５０ｂをオープン状態に制御し、ＭＦＣ４９ｂを制御してガス供給源４８ｂからチャンバ２１内に供給されるパージガスの流量を調整する。また、制御装置６０は、例えば、圧力計３６ａによって測定されたチャンバ２１内の圧力に基づいて排気装置７３の排気量を制御することにより、チャンバ２１内の圧力を調整する。これにより、所定の条件下で、半導体ウエハＷ上にパージガスが供給され、過剰に供給された前駆体ガスの分子や、反応副生成物等が除去される。そして、制御装置６０は、ステップＳ１１０に示す処理を実行する。
【００６４】
一方、チャンバ２１内に供給されるガスが前駆体ガスではない場合（Ｓ１０３：Ｎｏ）、即ち、チャンバ２１内に供給されるガスが反応ガスである場合、制御装置６０は、バルブＡをクローズ状態に制御し、バルブＢをオープン状態に制御する（Ｓ１０７）。これにより、圧力計３６ａがチャンバ２１内の処理空間に対して遮蔽され、圧力計３６ｂがチャンバ２１内の処理空間に曝露される。ステップＳ１０７は、第４のステップの一例である。
【００６５】
そして、制御装置６０は、レシピに従い、反応工程を実行する（Ｓ１０８）。反応工程では、制御装置６０は、例えば、バルブ５０ａおよび５０ｂをクローズ状態に制御し、バルブ５０ｃをオープン状態に制御し、ＭＦＣ４９ｃを制御してガス供給源４８ｃからチャンバ２１内に供給される反応ガスの流量を調整する。これにより、チャンバ２１内に反応ガスが供給される。チャンバ２１内に反応ガスを供給する処理は、第５のステップの一例である。また、制御装置６０は、例えば、圧力計３６ｂによって測定されたチャンバ２１内の圧力に基づいて排気装置７３の排気量を制御することにより、チャンバ２１内の圧力を調整する。チャンバ２１内に供給された反応ガスの圧力を調整する処理は、第６のステップの一例である。そして、制御装置６０は、高周波電源３４ａおよび３４ｂを制御してサセプタ２４に高周波電力を印加することにより、チャンバ２１内の処理空間に反応ガスのプラズマを生成する。これにより、所定の条件下で、半導体ウエハＷ上に酸素ラジカル等の活性種が供給され、半導体ウエハＷ上に酸化ケイ素膜が形成される。チャンバ２１内の処理空間に反応ガスのプラズマを生成する処理は、第７のステップの一例である。
【００６６】
次に、制御装置６０は、第２のパージ工程を実行する（Ｓ１０９）。第２のパージ工程では、制御装置６０は、バルブ５０ａおよび５０ｃをクローズ状態に制御し、バルブ５０ｂをオープン状態に制御し、ＭＦＣ４９ｂを制御してガス供給源４８ｂからチャンバ２１内に供給されるパージガスの流量を調整する。また、制御装置６０は、例えば、圧力計３６ｂによって測定されたチャンバ２１内の圧力に基づいて排気装置７３の排気量を制御することにより、チャンバ２１内の圧力を調整する。これにより、所定の条件下で、半導体ウエハＷ上にパージガスが供給され、チャンバ２１内の未反応の活性種や反応副生成物等が除去される。
【００６７】
次に、制御装置６０は、レシピを参照して、次の工程があるか否かを判定する（Ｓ１１０）。次の工程がある場合（Ｓ１１０：Ｙｅｓ）、制御装置６０は、再びステップＳ１０２に示した処理を実行する。
【００６８】
一方、次の工程がない場合（Ｓ１１０：Ｎｏ）、制御装置６０は、再びチャンバ２１内の真空引きを開始する（Ｓ１１１）。具体的には、制御装置６０は、バルブ５０ａ〜５０ｃをクローズ状態に制御し、排気装置７３を制御してチャンバ２１内のガスを排気させる。
【００６９】
そして、制御装置６０は、バルブＡがオープン状態に制御されているか否かを判定する（Ｓ１１２）。バルブＡがオープン状態に制御されている場合（Ｓ１１２：Ｙｅｓ）、ステップＳ１１１において開始された真空引きにより、バルブＡおよび配管３８ａ内の残留ガスが排気されている。そのため、制御装置６０は、バルブＡをクローズ状態に制御し、バルブＢをオープン状態に制御する（Ｓ１１３）。これにより、ステップＳ１１１において開始された真空引きにより、バルブＢおよび配管３８ｂ内の残留ガスが排気される。そして、制御装置６０は、バルブＡをオープン状態に制御し（Ｓ１１４）、図６に示した処理を終了する。
【００７０】
一方、バルブＡがオープン状態に制御されていない場合（Ｓ１１２：Ｎｏ）、即ち、バルブＢがオープン状態に制御されている場合、ステップＳ１１１において開始された真空引きにより、バルブＢおよび配管３８ｂ内の残留ガスが排気されている。そのため、制御装置６０は、バルブＢをクローズ状態に制御し、バルブＡをオープン状態に制御する（Ｓ１１５）。これにより、ステップＳ１１１において開始された真空引きにより、バルブＡおよび配管３８ａ内の残留ガスが排気される。そして、制御装置６０は、バルブＢをオープン状態に制御し（Ｓ１１６）、図６に示した処理を終了する。
【００７１】
以上、実施例１について説明した。上記説明から明らかなように、本実施例の処理装置１０は、ＰＥＡＬＤの各サイクルにおいて、チャンバ２１内に前駆体ガスが供給される場合にチャンバ２１内に曝露される圧力計と、チャンバ２１内に反応ガスが供給される場合にチャンバ２１内に曝露される圧力計とを別々の圧力計とするようにバルブＡおよびバルブＢを制御する。これにより、各圧力計に付着するデポの厚さの増大を抑制することができ、各圧力計の精度の低下を所定範囲内に抑えることができる。従って、本実施例の処理装置１０は、処理の精度の低下を抑制することができる。
【実施例２】
【００７２】
上記した実施例１における処理装置１０は、ＰＥＡＬＤにより半導体ウエハＷ上に成膜を行う。これに対し、実施例２における処理装置１０は、ＰＥＡＬＤにより半導体ウエハＷ上に成膜を行った後、成膜後の半導体ウエハＷに対して、同一のチャンバ２１内で引き続きエッチングの処理を実行する。
【００７３】
［処理装置１０の構成］
図７は、実施例２における処理装置１０の一例を示す図である。なお、以下に説明する点を除き、図７において、図１と同じ符号を付した構成は、図１における構成と同一または同様の機能を有するため説明を省略する。
【００７４】
本実施例の処理装置１０では、配管４７に、複数のバルブ５０ａ〜５０ｄが接続されている。バルブ５０ｄには、ＭＦＣ４９ｄを介して、ガス供給源４８ｄが接続されている。バルブ５０ｄが開状態、即ちオープン状態に制御された場合、ガス供給源４８ｄから供給されたガスは、ＭＦＣ４９ｄによって流量が制御され、配管４７を介してチャンバ２１内に供給される。本実施例において、ガス供給源４８ｄは、エッチング用のガスをチャンバ２１内に供給する。エッチング用のガスとしては、例えば、ＣＦ系のガス、または、ＣＦ系のガスに酸素ガスや水素ガスが添加されたものを用いることができる。ＭＦＣ４９ｄによるエッチング用のガスの流量の調整、および、バルブ５０ｄの開閉は、制御装置６０によって制御される。
【００７５】
本実施例において、制御装置６０は、図２に示したＰＥＡＬＤのサイクルを所定回数繰り返し実行することにより、半導体ウエハＷ上に所定の厚さの膜を形成する。そして、制御装置６０は、引き続き、チャンバ２１内にエッチング用のガスを供給し、チャンバ２１内の圧力を所定の圧力に調整する。この際、制御装置６０は、バルブＡをクローズ状態に制御し、バルブＢをオープン状態に制御する。そして、制御装置６０は、チャンバ２１内の処理空間に曝露された圧力計３６ｂによって測定された圧力の測定値に基づいて、チャンバ２１内の圧力を調整する。
【００７６】
ここで、本実施例の処理装置１０では、ＰＥＡＬＤの各サイクルにおいて、チャンバ２１内に前駆体ガスが供給される場合にチャンバ２１内に曝露される圧力計と、チャンバ２１内に反応ガスが供給される場合にチャンバ２１内に曝露される圧力計とを別々の圧力計とするようにバルブＡおよびバルブＢを制御する。これにより、圧力計に付着するデポを抑制することができる。そのため、ＰＥＡＬＤ等の成膜の処理に引き続いて、同一のチャンバでエッチングの処理が行われる場合であっても、成膜の処理において用いられた圧力計を引き続き利用することができる。
【００７７】
エッチング処理が行われる場合、エッチング用のガスがプラズマ化させるため、例えば酸素ラジカル（Ｏ＊）などの活性種が生成される。そのため、ＰＥＡＬＤの各サイクルにおいて、チャンバ２１内に前駆体ガスが供給される時にチャンバ２１内に曝露された圧力計をエッチングの処理が行われる時に利用した場合、圧力計のセンサ面に酸化ケイ素膜がデポとして積層されることとなる。また、エッチングにおいて設定されるチャンバ２１内の圧力は、ＰＥＡＬＤ等の成膜において設定されるチャンバ２１内の圧力よりも低い。そのため、エッチングにおけるチャンバ２１内の圧力調整の精度は、圧力計の誤差の影響を受けやすい。これに対し、本実施例の処理装置１０では、圧力計に付着するデポを抑制することができるため、エッチングにおけるチャンバ２１内の圧力調整の精度の低下を抑制することができる。
【００７８】
なお、例えば図２で説明したように、吸着工程では、前駆体ガスの分子とチャンバ２１内の部品の表面のＯＨ基との間で置換反応が起こる。そのため、吸着工程でチャンバ２１内の圧力測定に用いられた圧力計３６ａのセンサ面には、前駆体ガスの分子のシリル基が１層分積層される。これに対し、反応工程では、チャンバ２１内の部品の表面にシリル基が存在しなければ、原理上半導体ウエハＷ上にデポは吸着しない。エッチングの処理では、成膜の処理よりも圧力計に高い精度が求められるため、本実施例では、エッチングの処理におけるチャンバ２１内の圧力の測定に、吸着工程で用いられた圧力計３６ａではなく、反応工程で用いられた圧力計３６ｂが用いられる。これにより、エッチングにおけるチャンバ２１内の圧力調整の精度をより向上させることができる。
【００７９】
［処理の手順］
図８は、実施例２における処理の手順の一例を示すフローチャートである。図８に示す処理は、主に制御装置６０によって実行される。なお、以下に説明する点を除き、図８において、図６と同じ符号を付した処理は、図６において説明した処理と同様であるため説明を省略する。
【００８０】
まず、制御装置６０は、図６のステップＳ１００〜Ｓ１１１に示した処理を実行することにより、半導体ウエハＷ上に所定の厚さの膜を形成する。そして、制御装置６０は、バルブＡがオープン状態に制御されているか否かを判定する（Ｓ１１２）。バルブＡがオープン状態に制御されている場合（Ｓ１１２：Ｙｅｓ）、制御装置６０は、バルブＡをクローズ状態に制御し、バルブＢをオープン状態に制御する（Ｓ１１３）。これにより、ステップＳ１１１において開始された真空引きにより、バルブＢおよび配管３８ｂ内の残留ガスが排気される。そして、制御装置６０は、ステップＳ１２０に示す処理を実行する。ステップＳ１１３の処理により、圧力計３６ａがチャンバ２１内の処理空間に対して遮蔽され、圧力計３６ｂがチャンバ２１内の処理空間に曝露される。ステップＳ１１３は、第８のステップの一例である。
【００８１】
一方、バルブＡがオープン状態に制御されていない場合（Ｓ１１２：Ｎｏ）、即ち、バルブＢがオープン状態に制御されている場合、制御装置６０は、バルブＢをクローズ状態に制御し、バルブＡをオープン状態に制御する（Ｓ１１５）。これにより、ステップＳ１１１において開始された真空引きにより、バルブＡおよび配管３８ａ内の残留ガスが排気される。そして、制御装置６０は、ステップＳ１１３に示した処理を実行する。
【００８２】
次に、制御装置６０は、レシピを参照し、エッチング工程の準備を行う（Ｓ１２０）。エッチング工程の準備としては、例えば、支持台２３内の冷媒室２９に循環供給される冷媒の温度調整、静電チャック２５内のヒータの温度調整、および静電チャック２５と半導体ウエハＷとの間に供給される伝熱ガスの圧力調整等を行うことにより、半導体ウエハＷの温度を調整する処理等が含まれる。
【００８３】
次に、制御装置６０は、エッチング工程を実行する（Ｓ１２１）。エッチング工程では、制御装置６０は、例えば、バルブ５０ａ〜５０ｃをクローズ状態に制御し、バルブ５０ｄをオープン状態に制御し、ＭＦＣ４９ｄを制御してガス供給源４８ｄからチャンバ２１内に供給されるエッチング用のガスの流量を調整する。これにより、チャンバ２１内にエッチング用のガスが供給される。チャンバ２１内にエッチング用のガスを供給する処理は、第９のステップの一例である。また、制御装置６０は、例えば、圧力計３６ｂによって測定されたチャンバ２１内の圧力に基づいて排気装置７３の排気量を制御することにより、チャンバ２１内の圧力を調整する。チャンバ２１内のエッチング用のガスの圧力を調整する処理は、第１０のステップの一例である。そして、制御装置６０は、高周波電源３４ａおよび３４ｂを制御してサセプタ２４に高周波電力を印加することにより、チャンバ２１内の処理空間にエッチング用のガスのプラズマを生成する。これにより、所定の条件下で、半導体ウエハＷ上の酸化ケイ素膜がエッチングされる。チャンバ２１内の処理空間にエッチング用のガスのプラズマを生成する処理は、第１１のステップの一例である。
【００８４】
そして、制御装置６０は、再びチャンバ２１内の真空引きを開始する（Ｓ１２２）。具体的には、制御装置６０は、バルブ５０ａ〜５０ｄをクローズ状態に制御し、排気装置７３を制御してチャンバ２１内のガスを排気させる。そして、制御装置６０は、バルブＡをオープン状態に制御し（Ｓ１２３）、図８に示した処理を終了する。
【００８５】
以上、実施例２について説明した。上記説明から明らかなように、本実施例の処理装置１０は、成膜処理に引き続いて同一のチャンバ２１内で行われるエッチングの処理において、ＰＥＡＬＤの反応工程で用いられた圧力計３６ｂを用いてチャンバ２１内の圧力を調整する。これにより、エッチングの処理における圧力調整の精度の低下を抑制することができる。従って、本実施例の処理装置１０は、処理の精度の低下を抑制することができる。
【００８６】
［その他］
上記した各実施例において、ＡＬＤの各サイクルにおける反応工程では、反応ガスをプラズマ化することにより活性種が生成されたが、開示の技術はこれに限られず、熱等の他の方法により活性種が生成されてもよい。
【００８７】
また、上記した各実施例において、ＡＬＤの各サイクルにおける第１のパージ工程および第２のパージ工程では、窒素ガス等の不活性ガスがチャンバ２１内に供給された。しかし、開示の技術はこれに限られず、ＡＬＤの各サイクルにおける第１のパージ工程および第２のパージ工程では、ガスの供給を停止し、単にチャンバ２１内を真空引きするだけであってもよい。
【００８８】
また、上記した各実施例では、チャンバ２１内の状態を測定するセンサとして圧力計３６ａおよび３６ｂを例に説明したが、開示の技術はこれに限られない。チャンバ２１内の処理空間にセンサ面の少なくとも一部が曝露され、チャンバ２１内の状態を測定するセンサであれば、ＥＰＤ（End  Point  Detector）、四重極型質量分析計（Q−mass）、側壁電位モニター等の各種センサにおいても、開示の技術を適用することができる。
【００８９】
また、上記した各実施例では、圧力計としてキャパシタンスマノメータを例に説明したが、開示の技術はこれに限られない。チャンバ２１内の処理空間にセンサ面の少なくとも一部が曝露され、チャンバ２１内の圧力を測定することが可能な圧力計であれば、例えばピラニ真空計等の他の方式の圧力計であってもよい。
【００９０】
また、上記した各実施例では、ＡＬＤにより半導体ウエハＷ上に形成される膜として、酸化ケイ素膜を例に説明したが、開示の技術はこれに限られず、ＡＬＤにより半導体ウエハＷ上に形成される膜は、窒化ケイ素膜等、他の膜であってもよい。
【００９１】
また、上記した各実施例では、プラズマ源として容量結合型プラズマ（ＣＣＰ：Capacitively  Coupled  Plasma）を用いた処理装置１０を例に説明したが、開示の技術はこれに限られず、誘導結合型プラズマ（IＣＰ：Inductively  Coupled  Plasma）や、マイクロ波プラズマなど、任意のプラズマ源を用いた処理装置１０を採用することができる。
【符号の説明】
【００９２】
Ｇ  ゲートバルブ
１０  処理装置
２１  チャンバ
２４  サセプタ
２５  静電チャック
３６ａ〜３６ｂ  圧力計
３７ａ〜３７ｂ  バルブ
３８  配管
４０  上部電極
４７  配管
４８ａ〜４８ｄ  ガス供給源
４９ａ〜４９ｄ  ＭＦＣ
５０ａ〜５０ｄ  バルブ
６０  制御装置
６１  メモリ
６２  プロセッサ
６３  ユーザインターフェイス
７３  排気装置
７８  開口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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