基板處理裝置、基板處理方法和存儲介質的製作方法

2023-04-28 17:31:11 2

專利名稱：基板處理裝置、基板處理方法和存儲介質的製作方法
技術領域：
本發明涉及基板處理裝置、基板處理方法和存儲介質，尤其涉及除去有機物層的基板處理裝置和基板處理方法。
背景技術：
在由矽晶片(以下簡稱為「晶片」)製造電子器件的電子器件製造方法中，依次反覆運行下述工序在晶片表面上形成導電膜、絕緣膜的CVD(Chemical Vapor Deposition化學氣相沉積)等成膜工序；在成膜後的導電膜、絕緣膜上形成期望圖案的光致抗蝕劑層的光刻工序；和使用光致抗蝕劑層作為掩模，利用由處理氣體生成的等離子體，在柵極電極上成形導電膜，或在絕緣膜上成形配線槽、接觸孔的蝕刻工序。
例如，在某些電子器件的製造方法中，有時用HBr(溴化氫)類的處理氣體對在晶片上形成的由SiN(氮化矽)層和多晶矽層構成的浮柵(floating gate)進行蝕刻、用CHF3類的處理氣體對浮柵下的層間SiO2膜進行蝕刻、再用HBr(溴化氫)類的處理氣體對層間SiO2膜下的Si層進行蝕刻。在此情況下，在晶片上形成的槽(trench)180的側面上，形成由3層構成的沉積膜181(參照圖13)。該沉積膜與上述的各處理氣體對應，由SiOBr層182、CF類沉積層183和SiOBr層184構成。SiOBr層182、184是具有與SiO2層相似的性質的疑似SiO2層，CF類沉積層183為有機物層。
但是，由於SiOBr層182、184和CF類沉積層183會成為電子器件的不利情況、例如導通不良的原因，所以需要除去。
作為疑似SiO2層的除去方法，已知有對晶片實施COR(ChemicalOxide Removal化學氧化物除去)處理和PHT(Post Heat Treatment後熱處理)處理的基板處理方法。COR處理是使疑似SiO2層與氣體分子發生化學反應，生成生成物的處理；PHT處理是對已實施COR處理的晶片進行加熱，使由COR處理的化學反應在晶片上生成的生成物氣化·熱氧化(Thermal Oxidation)從而從該晶片上除去的處理。
作為實施由該COR處理和PHT處理構成的基板處理方法的基板處理裝置，已知有具備化學反應處理裝置和與該化學反應處理裝置連接的熱處理裝置的基板處理裝置。化學反應處理裝置具備腔室，對收容在該腔室中的晶片實施COR處理。熱處理裝置也具備腔室，對收容在該腔室中的晶片進行PHT處理(例如參照專利文獻1)。
專利文獻1美國專利申請公開第2004/0185670號說明書但是，在利用上述的基板處理裝置將作為疑似SiO2層的SiOBr層184除去時，CF類沉積層183會露出。該CF類沉積層183即使實施熱處理也不會氣化，而且不會與氣體分子發生化學反應而生成生成物，所以，難以利用上述的基板處理裝置除去CF類沉積層183。即，難以高效率地除去SiOBr層184和CF類沉積層183。

發明內容
本發明的目的在於，提供能夠高效率地除去氧化物層和有機物層的基板處理裝置、基板處理方法和存儲介質。
為了達到上述目的，本發明的第一方面的基板處理裝置，用於對在表面上形成有由氧化物層覆蓋的有機物層的基板進行處理，包括使上述氧化物層與氣體分子發生化學反應從而在上述表面上生成生成物的化學反應處理裝置、和對在上述表面上生成上述生成物的上述基板進行加熱的熱處理裝置，其特徵在於，上述熱處理裝置包括收容上述基板的收容室；向該收容室內供給氧氣的氧氣供給系統；和向上述收容室內導入微波的微波導入裝置。根據該第一方面所述的基板處理裝置，熱處理裝置包括向收容基板的收容室內供給氧氣的氧氣供給系統、和向收容室內導入微波的微波導入裝置。在表面上形成有由氧化物層覆蓋的有機物層的基板上，對通過與氣體分子的化學反應而從氧化物層生成的生成物進行加熱時，該生成物氣化，有機物層露出。另外，向已供給氧氣的收容室內導入微波時，會產生氧自由基。露出的有機物層被暴露於所產生的氧自由基，該氧自由基會將有機物層分解。從而，能夠繼氧化物層之後連續地除去有機物層，因此能夠高效率地除去氧化物層和有機物層。
在一種優選的實施方式中，上述微波導入裝置具有與收容在上述收容室內的基板相對地配置的圓板狀天線，以包圍該天線的周邊部的方式配置有電磁波吸收體。根據該優選的實施方式，因為以包圍微波導入裝置的天線的周邊部的方式配置有電磁波吸收體，所以，能夠吸收來自天線的微波中的駐波(橫波)，因此，能夠抑制駐波的產生。
在另一種優選的實施方式中，上述有機物層為由CF類的沉積物構成的層。根據該優選的實施方式，有機物層為由CF類的沉積物構成的層。CF類的沉積物容易被由施加了微波的氧氣所產生的氧自由基分解。因此，能夠更高效地除去有機物層。
為了達到上述目的，本發明的第二方面的基板處理方法，用於對在表面上形成有由氧化物層覆蓋的有機物層的基板進行處理，其特徵在於，具有使上述氧化物層與氣體分子發生化學反應，在上述表面上生成生成物的化學反應處理步驟；對在上述表面上生成上述生成物的上述基板進行加熱的熱處理步驟；向已實施上述熱處理的基板的上方供給氧氣的氧氣供給步驟；和向已供給上述氧氣的基板的上方導入微波的微波導入步驟。
為了達到上述目的，本發明的第三方面的存儲介質，用於存儲在計算機上運行對在表面上形成有由氧化物層覆蓋的有機物層的基板進行處理的基板處理方法的程序，能夠由計算機讀取，其特徵在於，上述程序包括使上述氧化物層與氣體分子發生化學反應，在上述表面上生成生成物的化學反應處理模塊；對在上述表面上生成上述生成物的上述基板進行加熱的熱處理模塊；向已實施上述熱處理的基板的上方供給氧氣的氧氣供給模塊；和向已供給上述氧氣的基板的上方導入微波的微波導入模塊。
根據本發明第二方面所述的基板處理方法和本發明第三方面所述的存儲介質，在表面上形成有由氧化物層覆蓋的有機物層的基板上，氧化物層與氣體分子發生化學反應，在基板的表面上生成生成物，對在表面上生成該生成物的基板進行加熱，向已實施熱處理的基板的上方供給氧氣，向已供給氧氣的基板的上方導入微波。在對通過與氣體分子的化學反應而從氧化物層生成的生成物進行加熱時，該生成物氣化，有機物層露出。另外，向已供給氧氣的基板的上方導入微波時，會產生氧自由基。露出的有機物層被暴露於所產生的氧自由基，該氧自由基會將有機物層分解。從而，能夠繼氧化物層之後連續地除去有機物層，因此能夠高效率地除去氧化物層和有機物層。


圖1為表示本發明實施方式的基板處理裝置的概略結構的平面圖。
圖2為圖1中第二處理單元的截面圖，(A)為圖1中沿II-II線的截面圖，(B)為圖2(A)中的A部分的放大圖。
圖3為圖1中第三處理單元的截面圖。
圖4為表示圖3中的氧氣供給環的概略結構的平面圖。
圖5為表示圖3中的縫隙電極的概略結構的平面圖。
圖6為表示圖5的縫隙電極的變形例的平面圖，(A)為表示第一變形例的圖，(B)為表示第二變形例的圖，(C)為表示第三變形例的圖。
圖7為表示圖1中的第二處理部的概略結構的立體圖。
圖8為表示圖7中的第二負載鎖定單元的單元驅動用乾燥空氣供給系統的概略結構的圖。
圖9為表示圖1的基板處理裝置中的系統控制器的概略結構的圖。
圖10為作為本實施方式的基板處理方法的沉積膜除去處理的流程圖。
圖11為表示本實施方式的基板處理裝置的第一變形例的概略結構的平面圖。
圖12為表示本實施方式的基板處理裝置的第二變形例的概略結構的平面圖。
圖13為表示由SiOBr層、CF類沉積層、和SiOBr層構成的沉積膜的截面圖。
符號說明W晶片10、137、160基板處理裝置
11第一處理部(process ship)12第二處理部13裝載單元17第一IMS18第二IMS25第一處理單元34第二處理單元36第三處理單元37第二搬送臂38、50、70腔室39ESC40噴淋頭41MP42、69APC閥45第一緩衝室46第二緩衝室47、48氣體通氣孔49第二負載鎖定室51臺式加熱器(stage heater)57氨氣供給管58氟化氫氣體供給管59、66、72壓力表61第二處理單元排氣系統71氮氣供給管67第三處理單元排氣系統73第二負載鎖定單元排氣系統74大氣連通管89EC90、91、92MC93交換集線器(switching hub)95GHOST網絡
97、98、99I/O模塊100I/O部138、163傳輸單元139、140、141、142、161、162處理單元170LAN171PC180槽181沉積膜182、184SiOBr層183CF類沉積層190微波源191天線裝置192氧氣供給系統193放電氣體供給系統198氧氣供給環206、214真空泵211放電氣體供給環217調溫板218收納部件219、226、227、228縫隙電極(slot electrode)220電介質板221電磁波吸收體222溫度控制裝置223滯波部件224、224a、224b狹縫(slit)225狹縫組具體實施方式
下面，參照附圖，說明本發明的具體實施方式
。
首先，說明本發明的第一實施方式的基板處理裝置。
圖1為表示本實施方式的基板處理裝置的概略結構的平面圖。
在圖1中，基板處理裝置10包括對電子器件用的晶片(以下簡稱為「晶片」)(基板)W實施蝕刻處理的第一處理部11；與該第一處理部11平行地配置，對在第一處理部11中經過蝕刻處理的晶片W進行後述的COR處理、PHT處理、和有機物層除去處理的第二處理部12；以及分別與第一處理部11和第二處理部12連接的矩形形狀的作為共用搬送室的裝載單元(loader unit)13。
除了上述的第一處理部11和第二處理部12以外，裝載單元13上還連接有分別載置有作為收容25片晶片W的容器的前開式晶片盒(Front Opening Unified Pod)14的3個前開式晶片盒載置臺15；對從前開式晶片盒14中搬出的晶片W的位置進行預先對準(prealignment)的定位器(orientor)16；和測定晶片W的表面狀態的第一和第二IMS(Integrated Metrology System(集成測量系統)、Therma-Wave，Inc.)17、18。
第一處理部11和第二處理部12以與裝載單元13的長度方向的側壁連接並且隔著裝載單元13與3個前開式晶片盒載置臺15相對的方式配置，定位器16配置在裝載單元13的長度方向的一端，第一IMS17配置在裝載單元13的長度方向的另一端，第二IMS18與3個前開式晶片盒載置臺15並列配置。
裝載單元13包括配置在內部的搬送晶片W的標量型(scalar type)雙臂式(dual arm type)的搬送臂機構19；以及與各前開式晶片盒載置臺15對應地配置在側壁上的作為晶片W的輸入口的3個裝載埠20。搬送臂機構19經由裝載埠20將晶片W從載置在前開式晶片盒載置臺15上的前開式晶片盒14中取出，將該取出的晶片W向第一處理部11、第二處理部12、定位器16、第一IMS17、第二IMS18搬入搬出。
第一IMS17為光學類的監測器，具有載置搬入的晶片W的載置臺21和指向載置在該載置臺21上的晶片W的光學傳感器22，測定晶片W的表面形狀，例如表面層的膜厚、以及配線槽和柵極電極等的CD(Critical Dimension臨界尺寸)值。第二IMS18也是光學類的監測器，與第一IMS17同樣，具有載置臺23和光學傳感器24，測定晶片W表面的顆粒數。
第一處理部11包括對晶片W實施蝕刻處理的第一處理單元25；和內置有將晶片W傳遞至該第一處理單元25的連杆式(link type)單拾取型(single pick type)的第一搬送臂26的第一負載鎖定單元27。
第一處理單元25具有圓筒狀的處理室容器(腔室)以及配置在該腔室內的上部電極和下部電極，該上部電極和下部電極之間的距離被設定為用於對晶片W進行蝕刻處理的適當間隔。另外，下部電極在其頂部具有利用庫侖力等吸附晶片W的ESC28。
在第一處理單元25中，將處理氣體導入腔室內部，通過在上部電極和下部電極之間產生電場，將導入的處理氣體等離子體化，產生離子和自由基，利用該離子和自由基對晶片W進行蝕刻處理。
在第一處理部11中，裝載單元13的內部壓力被維持在大氣壓，而第一處理單元25的內部壓力被維持在真空。因此，第一負載鎖定單元27在與第一處理單元25相連的連接部具有真空閘閥29、並且在與裝載單元13相連的連接部具有大氣閘閥30，由此構成為能夠調節其內部壓力的真空預備搬送室。
在第一負載鎖定單元27的內部，在大致中央部設置有第一搬送臂26，在該第一搬送臂26的第一處理單元25一側設置有第一緩衝器31，在第一搬送臂26的裝載單元13一側設置有第二緩衝器32。第一緩衝器31和第二緩衝器32配置在支承設置在第一搬送臂26的前端部的晶片W的支承部(拾取器(pick))33移動的軌道上，使已實施蝕刻處理的晶片W暫時避讓在支承部33的軌道的上方，由此，能夠在第一處理單元25中，平穩地對未經蝕刻處理的晶片W和蝕刻處理完畢的晶片W進行更換。
第二處理部12包括對晶片W實施COR處理的第二處理單元34(化學反應處理裝置)；通過真空閘閥35與該第二處理單元34連接的對晶片W實施PHT處理和有機物層除去處理的第三處理單元36(熱處理裝置)；以及內置有將晶片W傳遞至第二處理單元34和第二處理單元36的連杆式單拾取型的第二搬送臂37的第二負載鎖定單元49。
圖2為圖1中的第二處理單元的截面圖，(A)為圖1中沿線II-II的截面圖，(B)為圖2(A)中的A部分的放大圖。
在圖2(A)中，第二處理單元34包括圓筒狀的處理室容器(腔室)38；作為配置在該腔室38內的晶片W的載置臺的ESC39；配置在腔室38上方的噴淋頭40；對腔室38內的氣體等進行排氣的TMP(Turbo Molecular Pump渦輪分子泵)41；配置在腔室38和TMP41之間，作為控制腔室38內的壓力的可變式蝶閥的APC(AdaptivePressure Control自適應壓力控制)閥42。
ESC39具有向內部施加直流電壓的電極板(未圖示)，利用由直流電壓產生的庫侖力或Johnsen-Rahbek力吸附並保持晶片W。另外，ESC39具有製冷劑室(未圖示)作為調溫機構。向該製冷劑室循環供給規定溫度的致冷劑，例如冷卻水、Galden液等，利用該製冷劑的溫度來控制被吸附保持在ESC39上面的晶片W的處理溫度。ESC39還具有向ESC39的上面和晶片的背面之間全面地供給傳熱氣體(氦氣)的傳熱氣體供給系統(未圖示)。在COR處理期間，傳熱氣體進行由製冷劑維持在期望的指定溫度的ESC39和晶片的熱交換，高效而且均勻地將晶片冷卻。
另外，ESC39具有作為從其上面自由突出的升降銷(lift pin)的多個推出銷(pusher pin)56，在晶片W被吸附保持在ESC39上時，這些推出銷56被收容在ESC39中，在將已實施COR處理的晶片W從腔室38搬出時，這些推出銷56從ESC39的上面突出，將晶片W向上方抬起。
噴淋頭40具有雙層結構，在下層部43和上層部44中分別具有第一緩衝室45和第二緩衝室46。第一緩衝室45和第二緩衝室46分別經過氣體通氣孔47、48與腔室38內連通。即，噴淋頭40由具有將分別供給至第一緩衝室45和第二緩衝室46的氣體向腔室38內供給的內部通路的、呈階梯狀層積的兩個板狀體(下層部43、上層部44)構成。
對晶片W實施COR處理時，從後述的氨氣供給管57向第一緩衝室45供給NH3(氨)氣，該被供給的氨氣經過氣體通氣孔47供給到腔室38內，同時，從後述的氟化氫氣體供給管58向第二緩衝室46供給HF(氟化氫)氣體，該被供給的氟化氫氣體經過氣體通氣孔48供給到腔室38內。
另外，噴淋頭40內置有加熱器(未圖示)、例如加熱元件。該加熱元件優選配置在上層部44上，以控制第二緩衝室46內的氟化氫氣體的溫度。
另外，如圖2(B)所示，氣體通氣孔47、48中通向腔室38內的開口部形成為扇形展開的形狀。由此，能夠使氨氣、氟化氫氣體向腔室38內高效地擴散。另外，由於氣體通氣孔47、48的截面呈中間細的形狀，所以，能防止腔室38中產生的堆積物向氣體通氣孔47、48，進而向第一緩衝室45、第二緩衝室46倒流。此外，氣體通氣孔47、48也可以是螺旋狀的通氣孔。
該第二處理單元34通過調節腔室38內的壓力以及氨氣和氟化氫氣體的體積流量比，對晶片W進行COR處理。另外，由於該第二處理單元34被設計成氨氣和氟化氫氣體首先在腔室38內進行混合(後混合設計)，因此，在上述兩種氣體被導入腔室38內之前，能夠防止該兩種混合氣體混合，從而能夠防止氟化氫氣體與氨氣在被導入腔室38內之前發生反應。
另外，在第二處理單元34中，腔室38的側壁內置有加熱器(未圖示)、例如加熱元件，以防止腔室38內的氣氛溫度降低。由此，能夠提高COR處理的再現性。另外，側壁內的加熱元件通過控制側壁的溫度，防止腔室38內產生的副生成物附著在側壁的內側上。
圖3為圖1中的第三處理單元的截面圖。
在圖3中，第三處理單元36包括框體狀的處理室容器(腔室)50；作為以與該腔室50的頂部185相對的方式配置在腔室50內的晶片W的載置臺的臺式加熱器51；配置在該臺式加熱器51的附近，將載置在臺式加熱器51上的晶片W向上方抬起的緩衝臂52。
臺式加熱器51由表面形成有氧化膜的鋁構成，利用由內置的電熱線等構成的加熱器186將載置在上面的晶片W加熱到規定的溫度。具體而言，臺式加熱器51對載置的晶片W加熱至少1分鐘，直接加熱到100～200℃、優選約135℃。此外，加熱器186的發熱量由加熱器控制裝置187進行控制。另外，臺式加熱器51中，作為調溫機構，除了加熱器186之外，還有製冷劑室229。向該製冷劑室229循環供給規定溫度的製冷劑，例如冷卻水、Galden液等，在有機物層除去處理時，利用該製冷劑的溫度，將載置在臺式加熱器51上面的晶片W冷卻到規定溫度。另外，臺式加熱器51具有向臺式加熱器51的上面和晶片的背面之間全面地供給傳熱氣體(氦氣)的傳熱氣體供給系統(未圖示)。在有機物層除去處理期間，傳熱氣體進行由製冷劑維持在期望的指定溫度的臺式加熱器51和晶片W的熱交換，高效而且均勻地冷卻晶片W。
腔室50的側壁中內置有筒式加熱器(cartridge heater)188，該筒式加熱器188將腔室50側壁的壁面溫度控制在25～80℃。由此，能防止副生成物附著在腔室50的側壁上，從而能防止因附著的副生成物而產生顆粒，延長腔室50的清洗周期。此外，腔室50的外周由隔熱層(未圖示)覆蓋，筒式加熱器188的發熱量由加熱器控制裝置189控制。
作為從上方對晶片W進行加熱的加熱器，可以在頂部185配置片式加熱器(sheet heater)、紫外線放射(UV radiation)加熱器。作為紫外線放射加熱器，可以使用發射波長190～400nm的紫外線的紫外線燈等。
緩衝臂52通過使已實施COR處理的晶片W暫時避讓在第二搬送臂37的支承部53的軌道的上方，能夠平穩地更換第二處理單元34和第三處理單元36中的晶片W。
該第三處理單元36通過對晶片W進行加熱來對晶片W進行PHT處理。
另外，第三處理單元36包括微波源190、天線裝置191(微波導入裝置)、氧氣供給系統192、放電氣體供給系統193。
氧氣供給系統192包括氧氣源194、閥門195、MFC(Mass FlowController質量流量控制器)196、以及將它們連接的氧氣供給管路197。另外，氧氣供給系統192通過氧氣供給管路197與配置在腔室50側壁上的石英制的氧氣供給環198連接。
在有機物層除去處理時，氧氣源194供給氧氣，閥門195打開，MFC196具有例如電橋電路、放大電路、比較控制電路、流量調節閥等，通過檢測與氧氣的流動相伴的熱量轉移進行流量測定，根據該測定結果，利用流量調節閥控制氧氣的流量。
圖4為表示圖3中的氧氣供給環的概略結構的平面圖。
在圖4中，氧氣供給環198包括由石英構成的環狀的主體部204、與氧氣供給管路197連接的導入口199、與導入口199連接的圓環狀的流路200、與流路200連接的多個氧氣供給噴嘴201、與流路200和後述的氣體排出管路202連接的排出口203。多個氧氣供給噴嘴201沿著主體部204的圓周方向，以相等間隔配置，在腔室50內形成均勻的氧氣流。
另外，氧氣供給環198的流路200和氧氣供給噴嘴201與氣體排出管路202連接，該氣體排出管路202通過PCV(Pressure Control Valve壓力控制閥)205，與由例如TMP、濺射離子泵、吸氣泵、吸附泵、或低溫泵等構成的真空泵206連接。因此，流路200和氧氣供給噴嘴201內的(殘留)氧氣和水分等能夠從排出口203排出。由此，能夠將在後述的第三處理單元排氣系統67中難以完全除去的、流路200和氧氣供給噴嘴201內的(殘留)氧氣和水分等殘留物有效地除去。
PCV205被控制為在閥門195打開時關閉，在閥門195關閉時打開。由此，在閥門195打開的有機物層除去處理時，真空泵206關閉，能夠使氧氣有效地用於有機物層除去處理。另一方面，在有機物層除去處理結束後等有機物層除去處理以外的期間，真空泵206打開，可靠地排出氧氣供給環198的流路200和氧氣供給噴嘴201內的殘留物。由此，能夠防止在以後的有機物層除去處理中因殘留物的存在而引起的從氧氣供給噴嘴201不均勻地導入氧氣、和殘留物本身附著在晶片W上。
放電氣體供給系統193包括放電氣體源207、閥門208、MFC209、和連接它們的放電氣體供給管路210。另外，放電氣體供給系統193通過放電氣體供給管路210與配置在腔室50側壁上的石英制的放電氣體供給環211連接。
在有機物層除去處理時，放電氣體源207供給放電氣體，例如在稀有氣體(氖氣、氙氣、氬氣、氦氣、氡氣、或氪氣中的任一種)中混入N2和H2的混合氣體。由於閥門208、MFC209、放電氣體供給管路210和放電氣體供給環211分別與閥門195、MFC196、氧氣供給管路197和氧氣供給環198具有同樣的結構，所以省略它們的說明。
另外，放電氣體供給環211的流路和放電氣體供給噴嘴(均未圖示)與氣體排出管路212連接，該氣體排出管路212通過PCV213與真空泵214連接。由於氣體排出管路212、PCV213和真空泵214分別與氣體排出管路202、PCV205和真空泵206具有相同的結構和功能，因此省略它們的說明。
微波源190例如由磁控管構成，通常能夠以例如5kW的功率產生2.45GHz的微波。另外，微波源190通過波導管215與天線裝置191連接。在波導管215的中途，配置有模式轉換器216。模式轉換器216將微波源190產生的微波的傳輸形式轉換為TM、TE或TEM模式等。另外，在圖3中，省略了吸收因反射而返回磁控管的微波的隔離器(isolator)、以及EH調諧器、或短線調諧器。
天線裝置191包括圓板狀的調溫板217、圓筒狀的收納部件218、圓板狀的縫隙電極219(天線)、圓板狀的電介質板220、包圍收納部件218側面的圓環狀的電磁波吸收體221、與調溫板217連接的溫度控制裝置222、以及圓板狀的滯波部件223。
收納部件218在上部載置調溫板217，並且在其內部收納滯波部件223以及與該滯波部件223的下部接觸的縫隙電極219。另外，在縫隙電極219的下方配置有電介質板220。收納部件218和滯波部件223由熱傳導率高的材料製成，結果，收納部件218和滯波部件223的溫度達到與調溫板217的溫度大致相同的溫度。
滯波部件223由縮短微波波長的規定介電常數的、熱傳導率高的規定材料構成。另外，為了使導入腔室50的微波的密度均勻，需要在縫隙電極219中形成大量後述的狹縫224，通過滯波部件223縮短微波的波長，能夠在縫隙電極219中形成大量的狹縫224。
作為滯波部件223的材料，優選採用例如氧化鋁類陶瓷、SiN、AlN。例如，AlN的介電常數εt約為9，用1/(εt)1/2表示的波長縮短率n約為0.33。由此，通過滯波部件223的微波的速度和波長分別變為約0.33倍，能夠縮短縫隙電極219中的狹縫224的間隔，從而能夠在縫隙電極219中形成更多的狹縫224。
縫隙電極219用螺釘固定在滯波部件223上，例如由直徑50cm、厚度1mm以下的銅板構成。縫隙電極219在本發明所屬技術領域被稱為徑向線縫隙天線(RLSA)(或超高效率平面天線)。此外，在本實施方式中，也可以使用RLSA以外的形式的天線，例如單層結構波導管平面天線、電介質基板平行平板縫隙陣列天線(slot array)。
圖5為表示圖3中的縫隙電極的概略結構的平面圖。
在圖5中，假設將縫隙電極219的表面分割成彼此具有相同面積的多個區域，在各區域中都具有由狹縫224a和224b構成的一個狹縫組225。因此，縫隙電極219表面的狹縫組225的密度大致一定。由此，在配置在縫隙電極219下方的電介質板220表面，離子能量均勻地分布，所以能夠防止因離子能量不均勻而導致發生元素從電介質板220脫離(游離)。結果，能夠防止從電介質板220脫離的元素作為雜質混入氧氣中，因此，能夠對晶片W實施高品質的有機物層除去處理。
另外，在各狹縫組225中，狹縫224a和224b大致呈T字形配置，且相互僅有很小的間隔。
各狹縫224a、224b，其長度L1被設定為從波導管215內的微波波長(以下稱為「管內波長」)λ的約0.5倍到自由空間中的波長的約2.5倍的範圍內的任意值，且其寬度被設定為約1mm，相鄰的狹縫組225彼此的間隔L2被設定為與管內波長λ大致相同。具體而言，各狹縫224a、224b的長度L1設定在由下式表示的範圍內。
021tL102.5]]>εt介電常數各狹縫224a、224b被配置成各自相對於來自縫隙電極219中心的放射線恰好以45°相交。另外，各狹縫組225的大小隨著距縫隙電極219中心的距離的增加而增大。例如，相對於配置在距中心規定距離的狹縫組225，配置在相當於該規定距離的2倍的距離處的狹縫組225的大小可設定為1.2倍至2倍之間的任意值。
此外，只要能夠使縫隙電極219表面上的狹縫組的密度大致一定，狹縫224的形狀和配置不限於上述，另外，分割出的各區域的形狀也不限於上述。例如，各區域可以具有相同的形狀，也可以具有不同的形狀。另外，在具有相同形狀的情況下，其形狀也不限於六角形，可以採用三角形、四角形等任意形狀。另外，各狹縫組225可以排列成同心圓狀或螺旋狀。
可用於本實施方式的縫隙電極不限於圖5所示的縫隙電極219，也可以採用圖6(A)～(C)所示的縫隙電極226、縫隙電極227、或縫隙電極228。在圖6(A)～(C)所示的縫隙電極226～228中，各區域為四角形。另外，縫隙電極226、227均具有T字形的狹縫組225，但狹縫224的尺寸和配置互不相同。另外，在縫隙電極228中，各狹縫組225中，兩個狹縫呈V字形配置。
另外，以包圍縫隙電極219的周邊部、進而包圍收納部件218側面的方式，配置有由寬度為幾mm左右的防止微波電力反射用放射元件構成的圓環狀的電磁波吸收體221。電磁波吸收體221能夠吸收來自縫隙電極219的微波中的駐波(橫波)、抑制該駐波的產生，由此，能夠防止腔室50內的微波分布被駐波擾亂，而且能夠提高縫隙電極219的天線效率。
溫度控制裝置222具有與調溫板217連接的溫度傳感器和加熱器(均未圖示)，通過調節導入調溫板217的冷卻水或製冷劑(醇、Galden液、氟利昂等)的流量、溫度等，將調溫板217的溫度控制為規定溫度。調溫板217由熱傳導率高、易於在內部成形流路的材料構成，例如由不鏽鋼構成。另外，由於滯波部件223和縫隙電極219隔著收納部件218與調溫板217接觸，所以可利用該調溫板217控制溫度。因此，能夠將溫度因微波而上升的滯波部件223和縫隙電極219的溫度控制在期望的溫度，結果，能夠防止滯波部件223和縫隙電極219因熱膨脹而變形，從而，能夠防止發生由於滯波部件223和縫隙電極219的變形而引起的腔室50內的微波的不均勻分布。根據以上所述，能夠防止因微波的不均勻分布而引起的有機物層除去處理的品質降低。
電介質板220由絕緣體構成，配置在縫隙電極219和腔室50之間。縫隙電極219和電介質板220例如利用蠟牢固並且密封地面接合。此外，也可以利用絲網印刷等，在由經過燒制的陶瓷或氮化鋁(AlN)構成的電介質板220的背面上燒接銅薄膜，形成含有狹縫的縫隙電極219。
電介質板220防止因腔室50內的低壓力而造成縫隙電極219變形、以及縫隙電極219被濺射或被銅汙染。另外，由於電介質板220由絕緣體構成，所以，來自縫隙電極219的微波透過電介質板220並被導入腔室50內。另外，通過用熱傳導率低的材質構成電介質板220，可以防止縫隙電極219受到腔室50的溫度的影響。
本實施方式的電介質板220的厚度設定為透過該電介質板220的微波的波長的0.5倍～0.75倍範圍內的任意值，優選設定為約0.6倍～約0.7倍範圍內的任意值。2.45GHz的微波在真空中具有約122.5mm的波長。如果電介質板220由AlN構成，則如上所述，介電常數εt約為9，因此，波長縮短率約為0.33，電介質板220內的微波的波長約為40.8mm。所以，如果電介質板220由AlN構成，則電介質板220的厚度設定為約20.4mm～約30.6mm之間的任意值，優選設定為約24.5mm～約28.6mm之間的任意值。一般說來，電介質板220的厚度H採用透過電介質板220的微波的波長λ表示，優選滿足0.5λ＜H＜0.75λ，更優選滿足0.6λ≤H≤0.7λ。在此，透過電介質板220的微波的波長λ採用真空中的微波的波長λ0和波長縮短率n＝1/(εt)1/2、用λ＝λ0×n表示。
偏壓用高頻電源230和匹配箱(匹配器)231與臺式加熱器51連接。偏壓用高頻電源230對晶片W施加負的直流偏壓(例如13.56MHz的高頻)。因此，臺式加熱器51也作為下部電極起作用。匹配箱231具有並聯和串聯配置的可變電容器，能夠防止腔室50內的電極雜散電容、雜散電感等的影響，並且能夠相對於負荷進行匹配。另外，向晶片W施加負的直流偏壓時，離子因該偏壓而向晶片W加速，促進利用離子的處理。離子能量由偏壓決定，偏壓能夠利用由偏壓用高頻電源230施加的高頻電力來控制。偏壓用高頻電源230施加的高頻電力的頻率可以根據縫隙電極219的狹縫224的形狀、數量和分布進行調節。
利用第三處理單元排氣系統67將腔室50內維持在期望的低壓力，例如真空。第三處理單元排氣系統67通過對腔室50內均勻地排氣，保持該腔室50內的等離子體密度均勻。第三處理單元排氣系統67具有例如TMP、DP(Dry Pump乾式泵)(均未圖示)，DP等通過PCV(未圖示)、APC閥69與腔室50連接。作為PCV，可以使用例如電導閥(conductance valve)、閘閥或高真空閥等。
該第三處理單元36對已實施PHT處理的晶片W，繼該PHT處理之後，實施有機物層除去處理。
回到圖1，第二負載鎖定單元49具有內置第二搬送臂37的框體狀的搬送室(腔室)70。另外，裝載單元13的內部壓力被維持在大氣壓，而第二處理單元34和第三處理單元36的內部壓力被維持在真空或大氣壓以下。因此，第二負載鎖定單元49在與第三處理單元36相連的連接部具有真空閘閥54，並且在與裝載單元13相連的連接部具有大氣門閥55，由此形成為能夠調節其內部壓力的真空預備搬送室。
圖7為表示圖1中的第二處理部的概略結構的立體圖。
在圖7中，第二處理單元34包括向第一緩衝室45供給氨氣的氨氣供給管57、向第二緩衝室46供給氟化氫氣體的氟化氫氣體供給管58、測定腔室38內的壓力的壓力表59、向配置在ESC39內的冷卻系統供給製冷劑的冷卻器單元(chiller unit)60。
在氨氣供給管57中設置有MFC(未圖示)，該MFC調節向第一緩衝室45供給的氨氣的流量，並且在氟化氫氣體供給管58中也設置有MFC(未圖示)，該MFC調節向第二緩衝室46供給的氟化氫氣體的流量。氨氣供給管57的MFC與氟化氫氣體供給管58的MFC協作，調節向腔室38供給的氨氣和氟化氫氣體的體積流量比。
另外，在第二處理單元34的下方，配置有與DP(未圖示)連接的第二處理單元排氣系統61。第二處理單元排氣系統61具有與配設在腔室38和APC閥42之間的排氣管道62連通的排氣管63、和與TMP41下方(排氣側)連接的排氣管64，排出腔室38內的氣體等。另外，排氣管64在DP的前面與排氣管63連接。
第三處理單元36具有測定腔室50內的壓力的壓力表66、和排出腔室50內的氮氣等的第三處理單元排氣系統67。
第三處理單元排氣系統67具有與腔室50連通並且與DP(未圖示)連接的主排氣管68；配置在該主排氣管68中途的APC閥69；以及從主排氣管68分支以避開APC閥69、並且在DP的前面與主排氣管68連接的副排氣管68a。APC閥69控制腔室50內的壓力。
第二負載鎖定單元49包括向腔室70供給氮氣的氮氣供給管71、測定腔室70內的壓力的壓力表72、排出腔室70內的氮氣等的第二負載鎖定單元排氣系統73、將腔室70內向大氣開放的大氣連通管74。
氮氣供給管71中設置有MFC(未圖示)，該MFC調節向腔室70供給的氮氣的流量。第二負載鎖定單元排氣系統73由一根排氣管構成，該排氣管與腔室70連通，並且在DP的前面與第三處理單元排氣系統67中的主排氣管68連接。另外，第二負載鎖定單元排氣系統73和大氣連通管74各自具有可自由開關的排氣閥75和減壓閥(reliefvalve)76，該排氣閥75和減壓閥76協作，將腔室70內的壓力調節為從大氣壓到期望的真空度。
圖8為表示圖7中的第二負載鎖定單元的單元驅動用乾燥空氣供給系統的概略結構的圖。
在圖8中，作為第二負載鎖定單元49的單元驅動用乾燥空氣供給系統77的乾燥空氣供給目的地，有大氣門閥55具有的滑動門(slidedoor)驅動用的門閥氣缸(door valve cylinder)；作為N2吹掃單元的氮氣供給管71具有的MFC；作為大氣開放用的減壓單元(reliefunit)的大氣連通管74具有的減壓閥76；作為抽真空單元的第二負載鎖定單元排氣系統73具有的排氣閥75；以及真空閘閥54具有的滑動閘(slidegate)驅動用的閘閥氣缸。
單元驅動用乾燥空氣供給系統77包括從第二處理部12具有的主幹燥空氣供給管78分支的副乾燥空氣供給管79；以及與該副乾燥空氣供給管79連接的第一電磁閥80和第二電磁閥81。
第一電磁閥80分別經過乾燥空氣供給管82、83、84、85與門閥氣缸、MFC、減壓閥76、和閘閥氣缸連接，通過控制向這些部分供給的乾燥空氣量來控制各部分的動作。另外，第二電磁閥81經過乾燥空氣供給管86與排氣閥75連接，通過控制向排氣閥75供給的乾燥空氣量來控制排氣閥75的動作。此外，氮氣供給管71中的MFC還與氮氣(N2)供給系統87連接。
另外，第二處理單元34、第三處理單元36也具備與上述的第二負載鎖定單元49的單元驅動用乾燥空氣供給系統77具有同樣結構的單元驅動用乾燥空氣供給系統。
回到圖1，基板處理裝置10具備控制第一處理部11、第二處理部12和裝載單元13的動作的系統控制器；和配置在裝載單元13長度方向的一端的操作面板88。
操作面板88具有例如由LCD(Liquid Crystal Display液晶顯示器)構成的顯示部，該顯示部顯示基板處理裝置10的各構成要素的動作狀況。
另外，如圖9所示，系統控制器包括EC(Equipment Controller設備控制器)89；三個MC(Module Controller模塊控制器)90、91、92；以及連接EC89和各MC的交換集線器93。該系統控制器從EC89經過LAN(Local Area Network區域網)170與作為對設置有基板處理裝置10的整個工場的製造工序進行管理的MES(ManufacturingExecution System製造執行系統)的PC171連接。MES與系統控制器聯合，將與工場中的工序相關的實時信息反饋到主幹業務系統(未圖示)中，並且，考慮整個工場的負荷等，進行與工序相關的判斷。
EC89是統括各MC、控制基板處理裝置10整體的動作的主控制部。另外，EC89具有CPU、RAM、HDD等，根據與由用戶等在操作面板88中指定的晶片W的處理方法、即方案對應的程序，CPU將控制信號發送至各MC，由此控制第一處理部11、第二處理部12和裝載單元13的動作。
交換集線器93根據來自EC89的控制信號，切換作為EC89的連接目標位置的MC。
MC90、91、92分別是控制第一處理部11、第二處理部12和裝載單元13的動作的副控制部(從屬控制部)。各MC通過DIST(Distribution分配)板96，經由GHOST網絡95，分別與各I/O(輸入輸出)模塊97、98、99連接。GHOST網絡95是由在各MC具有的MC板中搭載的被稱為GHOST(General High-Speed Optimum Scalable Transceiver通用高速優化可縮放收發器)的LSI實現的網絡。GHOST網絡95最多能夠連接31個I/O模塊，在GHOST網絡95中，MC相當於主裝置(master)，I/O模塊相當於從屬裝置(slave)。
I/O模塊98由與第二處理部12中的各構成要素(以下稱為「終端設備(end device)」)連接的多個I/O部100構成，用於傳遞向各終端設備發送的控制信號和來自各終端設備的輸出信號。在I/O模塊98中與I/O部100連接的終端設備有例如第二處理單元34中的氨氣供給管57的MFC、氟化氫氣體供給管58的MFC、壓力表59和APC閥42，第三處理單元36中的MFC196、MFC209、微波源190、壓力表66、APC閥69、緩衝臂52和臺式加熱器51，第二負載鎖定單元49中的氮氣供給管71的MFC、壓力表72和第二搬送臂37，以及單元驅動用乾燥空氣供給系統77中的第一電磁閥80和第二電磁閥81等。
此外，I/O模塊97、99具有與I/O模塊98同樣的結構，與第一處理部11對應的MC90和I/O模塊97的連接關係、以及與裝載單元13對應的MC92和I/O模塊99的連接關係也是與上述的MC91和I/O模塊98的連接關係相同的結構，所以省略它們的說明。
另外，各GHOST網絡95還與控制I/O部100的數位訊號、模擬信號和串行信號(serial signal)的輸入輸出的I/O板(未圖示)連接。
在基板處理裝置10中，在對晶片W實施COR處理時，根據與COR處理的方案對應的程序，EC89的CPU經由交換集線器93、MC91、GHOST網絡95和I/O模塊98中的I/O部100，向期望的終端設備發送控制信號，由此在第二處理單元34中進行COR處理。
具體而言，CPU通過向氨氣供給管57的MFC和氟化氫氣體供給管58的MFC發送控制信號，將腔室38中的氨氣和氟化氫氣體的體積流量比調節到期望的值，通過向TMP41和APC閥42發送控制信號，將腔室38內的壓力調節到期望的值。另外，此時，壓力表59將腔室38內的壓力值作為輸出信號發送到EC89的CPU，該CPU根據發送的腔室38內的壓力值，決定氨氣供給管57的MFC、氟化氫氣體供給管58的MFC、APC閥42和TMP41等的控制參數。
另外，在對晶片W進行PHT處理時，根據與PHT處理的方案對應的程序，EC89的CPU通過向期望的終端設備發送控制信號，在第三處理單元36中實施PHT處理。
具體而言，CPU通過向APC閥69發送控制信號，將腔室50內的壓力調節到期望的值，通過向臺式加熱器51發送控制信號，將晶片W的溫度調節到期望的溫度。另外，此時，壓力表66將腔室50內的壓力值作為輸出信號發送到EC89的CPU，該CPU根據發送的腔室50內的壓力值，決定APC閥69的控制參數。
另外，在對晶片W進行有機物層除去處理時，根據與有機物層除去處理的方案對應的程序，EC89的CPU通過向期望的終端設備發送控制信號，在第三處理單元36中實施有機物層除去處理。
具體而言，CPU通過向MFC196和MFC209發送控制信號，向腔室50內導入氧氣和放電氣體，通過向APC閥69發送控制信號，將腔室50內的壓力調節到期望的值，通過向臺式加熱器51發送控制信號，將晶片W的溫度調節到期望的溫度，通過向微波源190發送控制信號，從天線裝置191的縫隙電極219向腔室50內導入微波。另外，此時，例如壓力表66將腔室50內的壓力值作為輸出信號發送到EC89的CPU，該CPU根據發送的腔室50內的壓力值，決定APC閥69的控制參數。
在圖9的系統控制器中，多個終端設備不與EC89直接連接，與該多個終端設備連接的I/O部100被模塊化，構成I/O模塊，該I/O模塊通過MC和交換集線器93與EC89連接，所以能夠將通訊系統簡化。
另外，EC89的CPU發送的控制信號中包括與期望的終端設備連接的I/O部100的地址、以及包含該I/O部100的I/O模塊的地址，所以，交換集線器93參照控制信號中的I/O模塊的地址、MC的GHOST參照控制信號中的I/O部100的地址，由此，交換集線器93和MC可以不需要向CPU查詢控制信號的發送目的地，由此能夠實現控制信號的平滑傳輸。
但是，如上所述，晶片W上的浮柵、層間SiO2膜蝕刻的結果，在晶片W上形成的槽的側面上，形成由SiOBr層、CF類沉積層和SiOBr層構成的沉積膜。SiOBr層是如上所述具有與SiO2層相似的性質的疑似SiO2層。這些SiOBr層和CF類沉積層會成為電子器件的不利情況、例如導通不良的原因，所以需要除去。
在本實施方式的基板處理方法中，與此對應，對在槽的側面上形成有沉積膜的晶片W實施COR處理、PHT處理和有機物層除去處理。
在本實施方式的基板處理方法中，在COR處理中使用氨氣和氟化氫氣體。在此，氟化氫氣體促進疑似SiO2層的腐蝕，氨氣根據需要來限制氧化膜與氟化氫氣體的反應，最終合成用於使反應停止的反應副產物(By-product)。具體而言，本實施方式的基板處理方法，在COR處理和PHT處理中，利用以下的化學反應。
(COR處理)SiO2+4HF→SiF4+2H2O↑SiF4+2NH3+2HF→(NH4)2SiF6
(PHT處理)(NH4)2SiF6→SiF4↑+2NH3↑+2HF↑此外，在PHT處理中，還會產生若干量的N2和H2。
另外，在本實施方式的基板處理方法中，在有機物層除去處理中使用由氧氣生成的氧自由基。在此，在已實施COR處理和PHT處理的晶片W中，在槽的側面的沉積膜中，最表層的SiOBr層被除去，作為有機物層的CF類沉積層露出。氧自由基將露出的CF類沉積層分解。具體而言，暴露於氧自由基的CF類沉積層通過化學反應被分解為CO、CO2、F2等。由此，可除去槽的側面的沉積膜中的CF類沉積層。
圖10為作為本實施方式的基板處理方法的沉積膜除去處理的流程圖。
在圖10中，在基板處理裝置10中，首先，將在槽的側面上形成有由SiOBr層、CF類沉積層和SiOBr層構成的沉積膜的晶片W收容在第二處理單元34的腔室38中，將該腔室38內的壓力調節為規定壓力，向腔室38內導入氨氣、氟化氫氣體和作為稀釋氣體的氬氣(Ar)，在腔室38內形成由這些氣體構成的混合氣體的氣氛，在規定的壓力下將最表層的SiOBr層暴露在混合氣體中。由此，使SiOBr層、氨氣和氟化氫氣體發生化學反應，生成具有絡合物結構的生成物((NH4)2SiF6)(步驟S101)(化學反應處理步驟)。此時，最表層的SiOBr層在混合氣體中暴露的時間優選為2～3分鐘，另外，ESC39的溫度優選設定為10～100℃範圍內的任意溫度。
腔室38內的氟化氫氣體的分壓優選為6.7～13.3Pa(50～100mTorr)。由此，腔室38內的混合氣體的流量比等穩定，因此能夠有助於生成物的生成。另外，由於溫度越高，腔室38內產生的副產物越難以附著，所以，優選利用埋設在側壁中的加熱器(末圖示)將腔室38內的內壁溫度設定為50℃。
接著，將已生成生成物的晶片W載置在第三處理單元36的腔室50內的臺式加熱器51上，將該腔室50內的壓力調節到規定壓力，從放電氣體供給環211等向腔室50內導入氮氣，產生粘性流，利用臺式加熱器51將晶片W加熱到規定溫度(步驟S102)(熱處理步驟)。此時，生成物的絡合物結構由於加熱而分解，生成物分離並氣化成四氟化矽(SiF4)、氨氣和氟化氫。氣化的這些氣體分子被捲入導入腔室50內的氮氣的粘性流中，由第三處理單元排氣系統67從腔室50中排出。
在第三處理單元36中，生成物是含有配位鍵的配位化合物(Complex compound)，配位化合物的結合力弱，即使在較低溫度下熱分解也會得到促進，因此，加熱後的晶片W的規定溫度優選為80～200℃，另外，對晶片W實施PHT處理的時間優選為30～120秒。另外，為了使腔室50內產生粘性流，提高腔室50內的真空度並不適合，而且，需要一定流量的氣流。因此，該腔室50中的規定壓力優選為6.7×10～1.3×102Pa(500mTorr～1Torr)，氮氣的流量優選為500～3000SCCM。由此，由於能夠可靠地在腔室50內產生粘性流，所以，能夠可靠地除去由生成物的熱分解而產生的氣體分子。
接著，從放電氣體供給系統193，通過放電氣體供給環211，以規定的流量向第三處理單元36的腔室50內供給放電氣體，並且從氧氣供給系統192，通過氧氣供給環198，按照規定的流量供給氧氣。氧氣供給環198的各氧氣供給噴嘴201，如圖4所示，向腔室50的中心開口。另外，臺式加熱器51在平面視圖中，配置在腔室50的大致中心位置。因此，氧氣供給環198向載置在臺式加熱器51上的晶片W的上方供給氧氣(氧氣供給步驟)(步驟S103)。
接著，例如以TEM模式從微波源190通過波導管215向滯波部件223導入微波。導入滯波部件223的微波在透過該滯波部件223時其波長縮短。透過滯波部件223的微波入射到縫隙電極219，縫隙電極219從各狹縫組225將微波導入腔室50內。即，縫隙電極219向已供給有氧氣的腔室50內導入微波(微波導入步驟)(步驟S104)。此時，被施加微波的氧氣激發，產生氧自由基。產生的氧自由基通過化學反應將因最表層的SiOBr層被除去而露出的CF類沉積層分解成CO、CO2、F2等氣體分子。這些氣體分子被捲入由放電氣體供給環211供給的氮氣的粘性流中，由第三處理單元排氣系統67從腔室50中排出。此時，向腔室50內供給氧氣的時間優選為10秒左右，另外，臺式加熱器51的溫度優選設定為100～200℃範圍內的任意值。此外，從氧氣供給孔197供給的氧氣的流量優選為1～5SLM。
另外，在步驟S104中，滯波部件223和縫隙電極219被維持在期望的溫度，不會發生熱膨脹等變形，因此，各狹縫組225的狹縫224能夠維持最佳長度，由此，微波被均勻地(不局部集中地)並且以期望的密度(密度不降低地)導入腔室50內。
接著，將在槽的側面的沉積膜中CF類沉積層被除去而露出最下層的SiOBr層的晶片W收容在第二處理單元34的腔室38中，對該晶片W實施與上述步驟S101同樣的處理(步驟S105)，再將該晶片W載置在第三處理單元36的腔室50內的臺式加熱器51上，對該晶片W實施與上述步驟S102同樣的處理(步驟S106)。由此，將最下層的SiOBr層除去，此後，結束本處理。
上述的步驟S103和S104相當於有機物層除去處理。
根據上述的本實施方式的基板處理裝置，第三處理單元36具有向腔室50內供給氧氣的氧氣供給系統192和氧氣供給環198、以及向腔室50內導入微波的天線裝置191。在槽的側面上形成有由最表層的SiOBr層覆蓋的CF類沉積層的晶片W中，通過與氨氣和氟化氫氣體的化學反應而由SiOBr層生成的生成物被加熱時，該生成物將氣化，CF類沉積層將露出。另外，在向已供給氧氣的腔室50內導入微波時，氧氣被激發，產生氧自由基。露出的有機物層暴露在產生的氧自由基中，該氧自由基通過化學反應將CF類沉積層分解成CO、CO2、F2等氣體分子。因此，能夠繼最表層的SiOBr層之後連續地除去CF類沉積層，所以能夠高效率地除去SiOBr層和CF類沉積層。
上述的本實施方式的基板處理裝置，不限於圖1所示的具有兩個互相平行配置的處理部的平行式(parallel type)的基板處理裝置，如圖11、圖12等所示，也可以是作為對晶片W實施規定處理的真空處理室的多個處理單元呈放射狀配置的基板處理裝置。
圖11為表示上述的本實施方式的基板處理裝置的第一變形例的概略結構的平面圖。在圖11中，與圖1的基板處理裝置10的構成要素相同的構成要素標以相同的符號，並省略其說明。
在圖11中，基板處理裝置137包括在平面視圖中呈六角形的傳遞單元(transfer unit)138；在該傳遞單元138的周圍呈放射狀配置的4個處理單元139～142；裝載單元13；以及配置在傳遞單元138和裝載單元13之間，連接傳遞單元138和裝載單元13的兩個負載鎖定單元143、144。
傳遞單元138和各處理單元139～142的內部壓力被維持在真空，傳遞單元138和各處理單元139～142分別通過真空閘閥145～148連接。
在基板處理裝置137中，裝載單元13的內部壓力被維持在大氣壓，而傳遞單元138的內部壓力被維持在真空。因此，各負載鎖定單元143、144在與傳遞單元138連接的連接部分別具有真空閘閥149、150，並且在與裝載單元13連接的連接部分別具有大氣門閥151、152，由此構成為其內部壓力能夠調節的真空預備搬送室。另外，各負載鎖定單元143、144具有用於暫時載置在裝載單元13和傳遞單元138之間傳遞的晶片W的晶片載置臺153、154。
傳遞單元138具有配置在其內部的可自由伸縮和旋轉的蛙腿型(frog leg type)搬送臂155，該搬送臂155在各處理單元139～142、和各負載鎖定單元143、144之間搬送晶片W。
各處理單元139～142分別具有載置進行處理的晶片W的載置臺156～159。在此，處理單元139、140具有與基板處理裝置10中的第一處理單元25同樣的結構，處理單元141具有與第二處理單元34同樣的結構，處理單元142具有與第三處理單元36同樣的結構。因此，處理單元139、140能對晶片W實施蝕刻處理，處理單元141能對晶片W實施COR處理，處理單元142能對晶片W實施PHT處理和有機物層除去處理。
在基板處理裝置137中，將在槽的側面形成有由SiOBr層、CF類沉積層和SiOBr層構成的沉積膜的晶片W搬入處理單元141實施COR處理，再將其搬入處理單元142實施PHT處理和有機物層除去處理，由此實施上述的本實施方式的基板處理方法。
此外，基板處理裝置137的各構成要素的動作通過與基板處理裝置10中的系統控制器具有同樣結構的系統控制器進行控制。
圖12為表示上述的本實施方式的基板處理裝置的第二變形例的概略結構的平面圖。在圖12中，與圖1的基板處理裝置10和圖11的基板處理裝置137的構成要素相同的構成要素標以相同的符號，並省略其說明。
在圖12中，基板處理裝置160相對於圖11的基板處理裝置137增加了兩個處理單元161、162，與此相應，傳遞單元163的形狀也與基板處理裝置137中的傳遞單元138的形狀不同。增加的兩個處理單元161、162分別通過真空閘閥164、165與傳遞單元163連接，並且具有晶片W的載置臺166、167。處理單元161具有與第一處理單元25相同的結構，處理單元162具有與第二處理單元34相同的結構。
另外，傳遞單元163具有由兩個標量臂型(scalar arm type)的搬送臂構成的搬送臂單元168。該搬送臂單元168沿著配設在傳遞單元163內的導軌169移動，在各處理單元139～142、161、162和各負載鎖定單元143、144之間搬送晶片W。
在基板處理裝置160中，與基板處理裝置137同樣，將在槽的側面形成有由SiOBr層、CF類沉積層和SiOBr層構成的沉積膜的晶片W搬入處理單元141或處理單元162實施COR處理，再搬入處理單元142實施PHT處理和有機物層除去處理，由此實施上述的本實施方式的基板處理方法。
此外，基板處理裝置160中的各構成要素的動作通過與基板處理裝置10中的系統控制器具有同樣結構的系統控制器進行控制。
通過將存儲有實現上述本實施方式的功能的軟體的程序代碼的存儲介質供給EC89、EC89的計算機(或CPU、MPU等)讀出存儲介質中儲存的程序代碼並運行，也能達到本發明的目的。
在此情況下，從存儲介質中讀出的程序代碼本身實現上述本實施方式的功能，該程序代碼和該存儲有該程序代碼的存儲介質構成本發明。
另外，作為用於提供程序代碼的存儲介質，可以使用例如軟盤(註冊商標)、硬碟、光磁碟、CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW等光碟、磁帶、非易失性存儲器插件、ROM等。另外，也可以通過網絡下載程序代碼。
另外，本發明不僅包括通過運行由計算機讀出的程序代碼來實現上述本實施方式的功能的情況，而且包括在計算機上運行的OS(operating system作業系統)等根據該程序代碼的指示，進行部分或全部的實際處理，通過該處理來實現上述本實施方式的功能的情況。
另外，本發明還包括下述情況在將從存儲介質中讀出的程序代碼寫入被插入計算機中的功能擴展板或與計算機連接的功能擴展單元所具有的存儲器中之後，具有擴展功能的擴展板或擴展單元的CPU等，根據該程序代碼的指示，進行部分或全部的實際處理，通過該處理實現上述本實施方式的功能。
上述程序代碼的形式可以由目標代碼、利用解釋程序(interpreter)運行的程序代碼、提供給OS的腳本數據等形式構成。
權利要求
1.一種基板處理裝置，用於對在表面上形成有由氧化物層覆蓋的有機物層的基板進行處理，包括使所述氧化物層與氣體分子發生化學反應從而在所述表面上生成生成物的化學反應處理裝置、和對在所述表面上生成所述生成物的所述基板進行加熱的熱處理裝置，其特徵在於所述熱處理裝置包括收容所述基板的收容室；向該收容室內供給氧氣的氧氣供給系統；和向所述收容室內導入微波的微波導入裝置。
2.如權利要求1所述的基板處理裝置，其特徵在於所述微波導入裝置具有與收容在所述收容室內的基板相對地配置的圓板狀天線，以包圍該天線的周邊部的方式配置有電磁波吸收體。
3.如權利要求1或2所述的基板處理裝置，其特徵在於所述有機物層為由CF類的沉積物構成的層。
4.一種基板處理方法，用於對在表面上形成有由氧化物層覆蓋的有機物層的基板進行處理，其特徵在於，具有使所述氧化物層與氣體分子發生化學反應，在所述表面上生成生成物的化學反應處理步驟；對在所述表面上生成所述生成物的所述基板進行加熱的熱處理步驟；向已實施所述熱處理的基板的上方供給氧氣的氧氣供給步驟；和向已供給所述氧氣的基板的上方導入微波的微波導入步驟。
5.一種存儲介質，用於存儲在計算機上運行對在表面上形成有由氧化物層覆蓋的有機物層的基板進行處理的基板處理方法的程序，能夠由計算機讀取，其特徵在於，所述程序包括使所述氧化物層與氣體分子發生化學反應，在所述表面上生成生成物的化學反應處理模塊；對在所述表面上生成所述生成物的所述基板進行加熱的熱處理模塊；向已實施所述熱處理的基板的上方供給氧氣的氧氣供給模塊；和向已供給所述氧氣的基板的上方導入微波的微波導入模塊。
全文摘要
本發明提供一種能夠高效率地除去氧化物層和有機物層的基板處理裝置。基板處理裝置(10)的第三處理單元(36)包括框體狀的處理室容器(腔室)(50)、氧氣供給系統(192)和天線裝置(191)，氧氣供給系統(192)通過氧氣供給環(198)向收容有晶片(W)的腔室(50)內供給氧氣，天線裝置(191)向供給有氧氣的腔室(50)內導入微波。
文檔編號H01L21/311GK101013654SQ20061014249
公開日2007年8月8日 申請日期2006年10月27日 優先權日2006年1月31日
發明者西村榮一, 菊地貴倫 申請人:東京毅力科創株式會社