TWI726507B - 半導體裝置之製造方法、基板處理裝置及程式 - Google Patents

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大橋史
菊池俊之
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日商國際電氣股份有限公司
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Abstract

[目的] 本技術係以在連續對複數基板進行加熱處理之基板處理裝置中，形成所期待之品質的膜為目的。 [解決手段] 提供一種將第m片(m＜n)之基板搬入至處理室，在處理室加熱上述第m片之基板而形成膜，將第m片之基板從上述處理室搬出，之後，在處理室無基板之狀態下，在處理室的處理待機特定時間，於待機之後，將下一個進行處理之基板搬入至處理室，在處理室加熱基板而形成膜的技術。

Description

半導體裝置之製造方法、基板處理裝置及程式
本揭示係關於半導體裝置之製造方法、基板處理裝置及程式。
作為製造半導體裝置之裝置，存在有每次一片處理基板的單片裝置(例如，專利文獻1)。在單片裝置中，藉由對例如基板進行加熱，並且對基板上供給氣體，形成作為半導體裝置之一部分而被構成的膜之虞。
對複數基板形成相同種類的膜之情況，以抑制基板間之處理條件的偏差為佳。處理條件係例如基板之加熱溫度。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2012-54399號公報
[發明所欲解決之問題]
在以單片裝置連續對複數基板進行加熱處理之情況，有處理室之溫度因應連續處理的片數而變高之情形。在一部分的膜中，因特定溫度變高時，膜質變化，故有在基板上無法形成所期待之品質的膜。
本技術係以在連續對複數基板進行加熱處理之基板處理裝置中，形成所期待之品質的膜為目的。 [解決問題之技術手段]
提供一種將第m片(m＜n)之基板搬入至處理室，在處理室加熱上述第m片之基板而形成膜，將第m片之基板從上述處理室搬出，之後，在處理室無基板之狀態下，在處理室的處理待機特定時間，於待機之後，將下一個進行處理之基板搬入至處理室，在處理室加熱基板而形成膜的技術。 [發明之效果]
在連續對複數基板進行加熱處理之基板處理裝置中，可以形成所期待之品質的膜。
以下，針對實施型態，一面參考圖面一面予以說明。
(1)基板處理裝置之構成 使用圖1至圖7，說明基板處理裝置之構成。 圖1、圖2係說明基板處理裝置之概略的說明圖，圖3至圖6係說明基板處理裝置具有的製程模組的說明圖。圖7為說明基板處理裝置之控制器的說明圖。以下，具體性說明各構成。
使用圖1、圖2說明基板處理裝置之概要構成。圖1為表示基板處理裝置之構成例的橫剖面圖。圖2為在圖1α-α’中之縱剖面圖。
基板處理裝置200係處理基板100處理，主要由IO平台110、大氣搬運室120、裝載鎖定室130、真空搬運室140、模組PM構成。接著，針對各構成具體性予以說明。在圖1之說明中，前後左右係X1方向設為右，X2方向設為左，Y1方向設為前，Y2方向設為後。
(大氣搬運室/IO平台) 在基板處理裝置200之前方，設置IO平台(裝載埠)110。在IO平台110上搭載複數晶圓盒111。晶圓盒111係當作搬運矽(Si)基板等之基板100的載體被使用。
在晶圓盒111內儲存被批量管理之複數基板100。例如，儲存n片之基板100。
在晶圓盒111設置間隙112，藉由晶圓盒開啟器121被開關。晶圓盒開啟器121開關被載置於IO平台110之晶盒111之間隙112，藉由開放、封鎖基板取出放入口，能夠進行基板100對晶圓盒111的取出放入。晶圓盒111係藉由無圖示之AMHS(Automated Material Handling Systems，自動晶圓搬運系統)，對IO平台110被供給及排出。
IO平台110與大氣搬運室120鄰接。大氣搬運室120係在與IO平台110不同之面，連結後述裝載鎖定室130。在大氣搬運室120內設置移載基板100之大氣搬運機器人122。
在大氣搬運室120之框體127之前側，設置用以將基板100對大氣搬運室120搬入搬出之基板搬入搬出口128，和晶圓盒開啟器121。在大氣搬運室120之框體127之後側，設置用以將基板100搬入搬出至裝載鎖定室130之基板搬入出口129。基板搬入搬出口129係藉由閘閥133進行開放、封鎖，依此能夠進行基板100之取出放入。
(裝載鎖定室) 裝載鎖定室130與大氣搬運室120鄰接。在構成裝載鎖定室130之框體131所具有的面之中，在與大氣搬運室120不同之面，配置後述真空搬運室140。
在裝載鎖定室130內，設置至少具有兩個載置基板100之載置面135的基板載置台136。基板載置面135間之距離係因應後述機器人170之臂部所具有的末端效應器間之距離而設定。
(真空搬運室) 基板處理裝置200具備作為成為在負壓下基板100被搬運之搬運空間的搬運室之真空搬運室(傳送模組)140。構成真空搬運室140之框體141在俯視被形成五角形，在五角形之各邊，連結對裝載鎖定室130及基板100進行處理的模組(以下，稱為PM)亦即PM1～PM4。在真空搬運室140之略中央部，以凸緣144為基部設置作為在負壓下移載(搬運)基板100之搬運部的搬運機器人170。
被設置在真空搬運室140內之真空搬運機器人170被構成邊藉由升降器145及凸緣144邊維持真空搬運室140之氣密性邊可以升降。機器人170所具有的兩個臂部180被構成能夠升降。另外，在圖2中，為了便於說明，表示臂部180之末端效應器，省略末端效應器和凸緣144之間的連結構造等。
在PM1、PM2、PM3、PM4之各者設置有反應器(以下，稱為RC)。具體而言，在PM1設置RC1、RC2。在PM2設置RC3、RC4。在PM3設置RC5、RC6。在PM4設置RC7、RC8。
被設置在PM之兩個RC被構成以不混合後述處理空間205之氛圍之方式，在RC之間設置隔牆，被構成成為各處理空間205獨立的氛圍。
在框體141之側壁之中，在與各RC相向之壁部，設置基板搬入搬出口148。例如，如圖2所載般，在與RC5相向之壁部，設置基板搬入搬出口148(5)。並且，每個RC設置閘閥149。例如，在RC5設置閘閥149(5)。另外，因從RC1至RC4，從RC6至RC8亦係與RC5相同的構成，故在此省略說明。
在升降器145內，內置控制臂部180之升降或旋轉的臂部控制部171。臂部控制部171主要具有支持臂部180之軸的支持軸171a，和使支持軸171a升降或旋轉的作動部171b。凸緣144之中，在臂部180之軸和支持軸171a之間，設置孔部，支持軸171a被構成直接支持臂部180之軸。
作動部171b具有包含例如用以實現升降之馬達的升降機構171c，和用以使支持軸171a旋轉之齒輪等之旋轉機構171d。並且，即使在升降控制部145内設置用以對作動部171b指示升降、旋轉支持的指示部171e，以作為臂部控制部171之一部分亦可。指示部171e被電性連接於控制器400。指示部171e根據控制器400之指示，控制作動部171b。
臂部180能夠進行以軸為中心的旋轉或延伸。藉由進行旋轉或延伸，將基板100搬運至RC內，或從RC內搬出基板100。並且，因應控制器400之指示，使能夠將晶圓搬運至因應晶圓號碼之RC。
(模組) 接著，針對模組(PM)以反應器(RC)為中心進行說明。另外，因PM1～PM4分別為相同的構成，故在此作為PM進行說明。再者，因RC1～RC4分別為相同的構成，故在此作為RC進行說明。
如圖1記載般，PM具有兩個RC。在各RC如後述般連接氣體供給部、氣體排氣部。在本實施型態中，將RC和氣體供給部和氣體排氣部總稱為PM。
使用圖3說明RC之詳細。另外，因鄰接之RC亦係相同的構成，故在此說明一個RC。如圖3所載般，RC具備容器202。容器202係例如橫剖面為圓形，被構成扁平之密封容器。再者，容器202係藉由例如鋁(Al)或不鏽鋼(SUS)等之金屬材料而被構成。在容器202內，形成構成處理矽晶圓等之基板100之處理空間205的處理室201，和具有將基板100搬運至處理空間205之時基板100通過之搬運空間的搬運室206。容器202係以上部容器202a和下部容器202b構成。在上部容器202a和下部容器202b之間設置有隔板208。
在下部容器202b之側面設置有與閘閥149鄰接之基板搬入搬出口148，基板100經基板搬入搬出口148而在與真空搬運室140之間移動。在下部容器202b之底部設置有升降銷207。此外，下部容器202b被接地。
在處理空間205配置支持基板100之基板支持部210。基板支持部210主要具有載置基板100之基板載置面211、在表面持有基板載置面211之基板載置台212、當作被設置基板載置台212內之加熱部的加熱器213。在基板載置台212於與升降銷207對應之位置分別設置有升降銷207貫通之貫通孔214。
並且，在基板載置台212內，具有測量加熱器213之溫度的第一溫度測量器亦即溫度測量器216。溫度測量端器216經配線220被連接於第一溫度測量部亦即溫度測量部221。
在加熱器213連接用以供給電力的配線222。配線222被連接於加熱器控制部223。
溫度測量部221、加熱器控制部223被電性連接於後述控制器400。控制器400係根據以溫度測量部221測量出的溫度資訊，將控制資訊發送至加熱器控制部221。加熱器控制部223參照接收到的控制資訊，控制加熱器213。
基板載置台212藉由轉軸217而被支撐。轉軸217貫通容器202之底部，並且在處理容器202之外部被連接於升降部218。
升降部218主要具有支持轉軸217的支持軸218a，和使支持軸218a升降或旋轉的作動部218b。作動部218b具有包含例如用以實現升降之馬達的升降機構218c，和用以使支持軸218a旋轉之齒輪等之旋轉機構218d。
即使在升降部218，設置用以對作動部218b指示升降、旋轉之指示部218e以作為升降部218之一部分亦可。指示部218e被電性連接於控制器400。指示部218e根據控制器400之指示，控制作動部218b。
藉由使升降部218作動並使轉軸217及基板載置台212升降，基板載置台212能夠使被載置於載置面211上之基板100升降。另外，軸軸217下端部之周圍藉由波紋管219而被覆蓋，依此處理空間205內被保持氣密。
處理室201係由例如後述之緩衝構造230和基板載置台212構成。另外，處理室201若為可以確保處理基板100之處理空間205即可，即使藉由其他構造被構成亦可。
基板載置台212係於基板100之搬運時，基板載置面211被下降至與基板搬入搬出口148對向之搬運位置P0，於基板100之處理時，如圖3所示般，基板100上升至成為處理空間205內的處理位置。
在處理空間205之上部(上游側)設置有作為使氣體擴散的緩衝構造230。緩衝構造230主要以蓋231構成。
在蓋231設置溫度測量器235。溫度測量器235經配線236被連接於第二溫度測量部亦即溫度測量部237。溫度測量器235檢測出處理室201之溫度。
以與被設置在蓋231之氣體導入孔231a連通之方式，蓋231與後述第一氣體供給部240、第二氣體供給部250、第三氣體供給部260連通。在圖3中，雖然僅表示一個氣體導入孔231a，但是即使在每個氣體供給部設置氣體導入孔亦可。
即使在蓋231設置冷卻處理室201之冷卻部238亦可。冷卻部238被供給例如冷媒。在後述的成膜工程S106，具有抑制緩衝構造230之過剩升溫，在待機工程S120，冷卻處理室201的作用。
(第一氣體供給部) 接著，使用圖4針對第一氣體供給部240予以說明。第一氣體供給部240具有第一氣體供給管241。第一氣體供給管241係對應於圖3的A，為對處理室201供給氣體的構成。
在第一氣體供給管241從上游方向依序設置有第一氣體源242、作為流量控制器(流量控制部)之質量流量控制器(MFC)243，及作為開關閥的閥244。
第一氣體源242係含有第一元素的第一氣體(也稱為「含第一元素氣體」)源。含第一元素氣體係原料氣體，即是處理氣體之一個。在此，第一元素係例如鈦(Ti)。即是，含第一元素氣體為例如含鈦氣體。具體而言，使用四氯化鈦(TiCl4 )氣體作為含鈦氣體。
主要藉由第一氣體供給管241、質量流量控制器243、閥244，構成第一氣體供給部240(也稱為含鈦氣體供給系統)。
(第二氣體供給部) 接著，使用圖5說明第二氣體供給部250。第二氣體供給部250具有第二氣體供給管251。第二氣體供給管251係對應於圖3的B，為對處理室201供給氣體的構成。
在第二氣體供給管251從上游方向依序設置有第二氣體源252、作為流量控制器(流量控制部)之質量流量控制器(MFC)253，及作為開關閥的閥254。
第二氣體源252係含有第二元素的第二氣體(以下，也稱為「含第二元素氣體」)源。第二元素氣體為處理氣體之一個。另外，即使想像成含第二元素氣體為反應氣體或改質氣體亦可。
在此，含第二元素氣體含有與第一元素不同的第二元素。作為第二元素，例如為氧(O)、氮(N)、碳(C)中之任一個。在此，含第二元素氣體以例如含氮氣體來說明。具體而言，使用氨氣(NH3 )作為含氮氣體。
主要藉由第二氣體供給管251、質量流量控制器253、閥254，構成第二氣體供給部250(也稱為反應氣體供給系統)。
另外，即使在以第一氣體單體在基板100上形成膜之情況，不設置第二氣體供給部250亦可。
(第三氣體供給部) 接著，使用圖6說明第三氣體供給部260。第三氣體供給部260具有第三氣體供給管261。第三氣體供給管261係對應於圖3的C，為對處理室201供給氣體的構成。
在第三氣體供給管261從上游方向依序設置有第三氣體源262、流量控制器(流量控制部)亦即質量流量控制器(MFC)263，及開關閥亦即閥264。
第三氣體源262為冷卻氣體源。冷卻氣體為冷卻容器202之熱傳導氣體，例如氮(N2)氣體或氬(Ar)氣體。
主要藉由第三氣體供給管261、質量流量控制器263、閥264構成第三氣體供給部260。
將上述說明的第一氣體供給部240、第二氣體供給部250、第三氣體供給部260總稱為氣體供給部。
(排氣部) 接著，以圖3說明排氣部271。 處理空間205連通排氣管272。排氣管272係以與處理空間205連通之方式，被連接於上述容器202a。在排氣管272設置有APC(Auto Pressure Controller)273，其係將處理空間205内控制成特定之壓力的壓力控制器。APC273具有能夠進行開合度調整之閥體(無圖示)，因應來自後述控制器400之指示，調整排氣管272之傳導度。再者，在排氣管272，於APC273之上游側設置有閥274。將排氣管272和閥274、APC273總稱為排氣部。
並且，在排氣管272之下游設置有DP(Dry Pump：乾式泵)275。DP275經由排氣管272排氣處理空間205之氛圍。
(控制器) 接著，使用圖7說明控制器400。 基板處理裝置200具有控制各部之動作的控制器400。
作為控制部(控制手段)之控制器400係以具備有例如CPU(Central Processing Unit)401、RAM(Random Access Memory)402、作為記憶裝置之記憶部403、I/O埠404的電腦而被構成。RAM402、記憶部403、I/O埠404被構成經由內部匯排流405能夠與CPU401進行資料交換。基板處理裝置200內之資料的收發訊藉由也係CPU401之一個功能的收發訊指示部406之指示而進行。
CPU401進一步具有判斷部407。判斷部407具有分析被記憶部403之表格，和以第二溫度測量部237測量出之溫度資訊之關係的作用。
在上位裝置270設置經由網絡連接的網絡收發訊部283。網絡收發訊部283能夠接收與批量中之基板100之處理履歷或處理預定有關的資訊等。
記憶部403係以例如快閃記憶體、HDD(Hard Disk Drive)等而被構成。在記憶部403內，以能夠讀出之方式存儲有記載基板處理之程序或條件等之製程配方409，或控制基板處理裝置之動作的控制程式410等。再者，具有能夠進行溫度測量部221、237測量到的溫度資料之記錄，或其溫度資料之讀出的記憶部411。
另外，製程配方係使控制器400實行在後述基板處理工程中之各步驟，並組合成可以獲得特定結果，作為程式而發揮功能。以下，總稱為該製程配方或控制程式等，也單稱程式。並且，在本說明書中，使用如程式之語句之情形，有僅包含製程配方單體之情形，和僅包含控制程式單體之情形，或包含雙方之情形。再者，RAM402係當作暫時性地保持藉由CPU401被讀出之程式或資料等之記憶體區域(工作區)而被構成。
I/O埠404被連接於閘閥149、升降部218、各壓力調整器、各泵浦、加熱器控制部223等之PM的各構成。
CPU401被構成從記憶部403讀出控制程式而進行實行，並且因應來自輸入輸出裝置281之操作指令之輸入等而從記憶部403讀出製程配方。而且，CPU401被構成以沿著被讀出之製程配方之內容之方式，能夠控制閘閥149之開關動作、升降部218之升降動作、溫度測量部221、237、加熱器控制部223、各泵浦之開啟關閉控制、質量流量控制器之流量調整動作、閥等。
另外，控制器400係藉由使用儲存有上述程式之外部記憶裝置(例如，硬碟等之磁碟、DVD等之光碟、MO等之磁光碟、USB記憶體等之半導體記憶體)282而將程式安裝於電腦等，可以構成本技術所涉及之控制器400。另外，用以對電腦供給程式之手段並不限定於經外部記憶裝置282而供給之情形。例如，即使使用網路或專用回線等之通訊手段，不經外部記憶裝置282而供給程式亦可。另外，記憶部403或外部記憶裝置282作為電腦可讀取之記錄媒體而被構成。以下，總稱該些，也單稱為記錄媒體。另外，在本說明書中，使用如記錄媒體之語句之時，有僅包含記憶部403單體之情形，和僅包含外部記憶裝置282單體之情形，或包含雙方之情形。
(2)基板處理工程 接著，使用圖8，作為半導體製造工程之一工程，針對使用上述構成之基板處理裝置200而在基板100上形成膜之工程進行說明。並且，在以下之說明中，構成基板處理裝置之各部之動作藉由控制器400被控制。
在以下之說明中，n表示以1批量進行處理的基板100之片數，m表示在1批量內進行處理的基板100之號碼。例如，若m=1時則為第一片的基板處理，若為10時則為第10片之基板。由於m為1批量內之基板的號碼，故為m=1,2･･･,n。
在此，以在一個RC中之基板處理方法為例進行說明。
(基板搬運工程) 說明基板搬運工程。另外，在圖8中，省略本工程。 在基板搬運工程中，從晶圓盒111搬出基板100。在此，從晶圓盒111搬出例如任意的第m片之基板100。基板100係經由大氣搬運室120被載置於裝載鎖定室130之載置面135上。
之後，第m基板100藉由機器人170被拾取，在真空搬運室140中待機。
(RC搬入工程S102) 說明RC基板搬入工程S102。在此，將在真空搬運室140待機的基板100搬入至RC。
具體而言，藉由使基板載置台212下降至基板100之搬運位置(搬運位置P0)，使升降銷207貫通於基板載置台212之貫通孔214。其結果，成為升降銷207較基板載置台212表面僅突出特定之高度部分的狀態。與該些動作並行，對搬運室206之氛圍進行排氣，使成為與鄰接之真空搬運室140同壓，或較鄰接之真空搬運室140之壓力低的壓力。
接著，開啟閘閥149使搬運室206與鄰接的真空搬運室140連通。而且，真空搬運機器人170係將基板100從真空搬運室140搬入至搬運室206，載置於升降銷207上。
(基板處理位置移動工程S104) 說明基板處理位置移動工程S104。 當基板100被載置於升降銷207上時，使基板載置台212上升，在基板載置面211上載置基板100，並且如圖1般，使上升至基板處理位置。
(成膜工程S106) 接著，說明成膜工程S106。 當基板載置台212移動至基板處理位置時，經由排氣管272從處理室201排氣氛圍，調整處理室201內之壓力。
在此，基板100係在被載置於基板載置面211之狀態，藉由加熱器213被加熱。當邊調整至特定壓力，邊基板100之溫度到達至特定溫度，例如從400℃至600℃時，從氣體供給部對處理室供給處理氣體，例如TiCl4 氣體和氨氣。藉由被供給之TiCl4 氣體和氨氣在基板100上形成含鈦膜。將基板100處理至含鈦膜成為期待的膜厚。
(搬運位置移動工程S108) 接著，說明搬運位置移動工程S108。 當形成期待的膜厚時，使基板載置台212下降，移動至圖3所記載的搬運位置P0。因此，基板100在搬運室206待機。
(溫度測量工程S110) 接著，說明溫度測量膜工程S110。 在溫度測量工程S110中，溫度測量器235測量處理室201之溫度。例如，測量緩衝構造230之溫度作為處理室201之溫度。具體而言，溫度測量器235測量蓋231之溫度。溫度測量部237係將溫度測量器235測量到的溫度資料記錄於溫度記憶部411。
藉由於成膜工程S106之後測量溫度，可以掌握直至成膜工程S06結束上升的處理室201之溫度。因此，以在成膜工程S106之後測量溫度為佳。
另外，在此，雖然於搬運位置移動工程S108之後測量溫度，但是不限定於此，若為可以掌握成膜工程S106後之處理室201之溫度時，即使在搬運位置移動工程S108之途中檢測溫度亦可。
(RC搬出工程S112) 接著，說明基板搬出工程S112。 當將基板100移動至搬運位置P0時，將閘閥149開啟，將基板100從搬運室206搬出至真空搬運室140。
(判定S114) 接著，說明判定S114。 當成膜工程S106及溫度測量工程S110結束時，移行至判定S114。在此，於對特定片數的基板100進行處理之後，判斷有無下一個進行處理的基板。包含在其他RC進行處理後的基板，當判斷成已處理一批量中之所有基板亦即n片的基板時，結束處理。或是，即使未處理n片之基板，若無下一個進行處理的基板100時則結束處理。若有下一個進行處理之基板時則移行至下一個基板處理設定工程S116。
(下一個基板處理設定工程S116) 接著，說明下一個基板處理設定工程S116。 在此，以可以對應於下一個進行處理之基板100之方式，設定基板處理裝置200。設定成已處理例如第m基板之情況，能夠對下一個進行處理的基板100進行處理。作為設定之一例，切換成大氣搬運機器人122能夠對下一個進行處理之基板100進行存取。
另外，因本工程係將第m基板100從PM搬出之後，故基板載置台212為在搬運位置P0待機的狀態。
(判定S118) 說明判定S118。在此，判斷在將下一個進行處理之基板100載置於基板載置台212之前，是否使在處理室201的處理待機特定時間。具體而言，不對處理室201供給氣體，判斷是否使基板載置台212在搬運位置P0待機特定時間。判斷之基準如後述。
接著，說明使待機特定時間的理由。 在成膜工程S106之期間，加熱器213不僅基板100，也加熱處理室201。因此，在成膜工程S106之期間，在處理室201蓄熱，處理室201之溫度比起成膜工程S106之開始時高。
一般而言，基板100之溫度除了加熱器213所致的影響外，也受到其他之周圍之構造(例如，處理室201)之熱影響之情形眾所皆知。因此，在下一個的基板處理中，受到在前一個的基板處理升溫的處理室201之影響。
關於此，使用圖9進行說明。圖9為說明連續處理基板100之情況和基板溫度之關係的圖，橫軸表示被處理的基板100之號碼，縱軸表示基板100之溫度。在橫軸中之號碼100(x)表示在RC內對第x片進行處理後的基板100。另外，x為任意號碼。
線T100(x)表示在工程S106中之基板100(x)的溫度。線T100(x-2)表示從x觀看在二片前已處理的基板100(x-2)之工程S106中的溫度。線T100(x+2)表示從x觀看在二片後已處理的基板100(x+2)之工程S106中的溫度。線T100(x-1)、線T100(x+1)也同樣的看法。另外，線(i)為連結各基板100之處理開始溫度的線。
各基板100係從成膜工程S106開始時溫度逐漸上升，之後被維持在特定溫度。在此期間，基板100上被供給氣體，形成期待的膜。
如上述般，因每次進行處理時，處理室201之溫度變高，故下一個被處理的基板在處理室201之溫度高的狀態下被搬入。例如，下一個搬入的基板100(x-1)之處理開始溫度較前一個已處理的基板100(x-2)之處理開始溫度高。因此，在連續處理基板100之情況，如線(i)般，基板100之處理開始溫度逐漸變高。
在如此之狀況中，發明者精心研究之結果，發現依據基板100之處理開始溫度不同，膜質會改變之情形。例如，在低溫處理之情況，如圖10(a)所記載般，最初複著於基板100上之膜成分之結晶101之尺寸大，高溫之情況，如圖10(b)記載般，最初附著於基板100上之膜成分之結晶102之尺寸變小。
並且，也發現結晶之尺寸(以下，稱為粒度)與膜之電阻值成反比例。具體而言，粒度大時，電阻值小，粒度小時，電阻值高。此認為係依存於膜組成密度之故。
如此之基板間的電阻值之偏差與半導體製品之品質的偏差有關。即是，與良率下降有關。尤其，在近年的高積體化的半導體製品中，絕緣膜或金屬膜等之電阻值之偏差的影響更顯著。因此，以使每個基板100的品質成為一定為佳。在此，藉由進行後述的待機工程S120，控制基板之處理開始溫度，控制成在基板間粒度成為特定尺寸以上。
接著，說明判定S118之具體性的動作。在此，若被搬入至處理室201之基板100在特定溫度以下開始被處理時則判斷「No」，移行至下一個基板處理移行工程S122。若在較特定溫度高的溫度開始處理時則判斷成「Yes」，移行至待機工程S120。另外，特定溫度係表示例如粒度大於特定尺寸的溫度。
在圖9中，以線(ii)表示的特定溫度為形成特定尺寸以上之粒度的基準溫度。具體而言，處理開始溫度為基準溫度以下之基板100(x-2)、100(x-1)、100(x)可以使粒度成為特定尺寸以上。因基板100(x+1)、100(x+2)係較基準溫度高的溫度，粒度尺寸小於特定尺寸。
如上述般，基板100之處理開始溫度係處理之前的基板之時之處理室201的溫度受到影響。因此，在本工程中，判斷部407比較被記錄於溫度記憶部411之處理室201之溫度和特定溫度而進行判斷。被記錄於溫度記憶部411之溫度為在溫度測量工程S110測量到的溫度。
另外，在此雖然與在溫度測量工程S110測量到的溫度進行比較，但是不限定於此，即使如下述般地進行判斷亦可。例如，即使在製造本裝置之工場等，驗證處理室201高於特定溫度的處理片數，以是否已處理其片數來進行判斷亦可。在此情況，將到達至特定溫度之片數之一片前的基板片數作為臨界值，判斷是否滿足其臨界值，當到達臨界值時，移行至待機工程S120。在還未到達至臨界值之情況，移行至下一個基板處理移行工程S122。
(待機工程S120) 接著，說明待機工程S120。當在判定S118判斷Yes時，移動至待機工程S120。在待機工程S120中，在使閘閥149關閉之狀態，使成為停止在成膜工程S106已實施的氣體之供給或加熱等之處理的狀態。並且，為基板100被搬出，基板載置台212被維持搬運位置P0之狀態。即是，為加熱器213從處理室201被退避的狀態。如此一來，各構成待機特定時間。
因在待機之期間，加熱器213從處理室201退避，故處理室201受到加熱器213之影響小，處理室201之溫度下降。在此，以下一個投入的基板100之處理開始溫度成為基準溫度以下之方式，待機特定時間。
當開始待機，經過特定時間時，結束待機工程S120，移行至下一個基板處理移行工程S122。
更佳為即使在待機工程S120中，從第三氣體供給部供給冷卻氣體亦可。因當供給冷卻氣體時，可以早期冷卻處理室201，故可以縮短待機時間，可以提高基板之處理效率。
(下一個基板處理移行工程S122) 接著，說明下一個基板處理移行工程S122。 當待機工程S120結束時，或是當在判定S116判斷成No時，移動至下一個基板處理移行工程S122。
在此，根據下一個基板處理設定工程S116之設定，控制基板處理裝置200。例如，以將下一個基板100搬入至PM之方式，控制真空搬運機器人170等。
在上述說明中，雖然以一個RC為例進行說明，但是即使在其他RC也同樣處理基板100。在此情況，在各個RC實施包含判定S118之圖8所記載之流程，控制處理室201之溫度。
在此，說明在各個RC實施流程的理由。雖然各個RC具有加熱器213，但是有處理室201之加熱狀態具有偏差之情形。例如加熱器213之性能具有差異，或是有處理位置具有偏差之情形。在該機差之狀態下，當在各RC以複數片連續處理基板100時，產生處理室之熱之蓄積量的差。如此一來，因基板100之加熱狀態在各個的處理室201不同，故必須對每個RC進行判定S118。
藉由對每個RC進行判定S118，可以吸收RC之加熱狀態之偏差，在所有的RC使粒度尺寸成為特定尺寸以上。即是，批量中之每n個基板100之各者的處理狀態的偏差被抑制。
(其他實施型態) 以上，雖然具體說明本發明之實施型態，但是本技術並不限定於上述各實施型態，只要在不脫離其主旨之範圍下可做各種變更。
例如，在上述各實施型態中，在基板處理裝置進行的成膜處理中，雖然使用TiCl4 氣體作為含第一元素氣體(第一處理氣體)，使用NH3 氣體作為含第二元素氣體(第二處理氣體)，表示形成膜之例，但是並不限定於此，即使使用其他種類之氣體而形成其他種類之薄膜亦可。
再者，在此雖然使用供給二種類之氣體的例，但是並不限定於此，即使供給一種類之氣體或3種類以上之氣體而形成膜亦可。
100:基板 200:基板處理裝置 201:處理室 213:加熱器 RC:反應器 400:控制器
[圖1]為說明基板處理裝置之說明圖。 [圖2]為說明基板處理裝置之說明圖。 [圖3]為說明模組之說明圖。 [圖4]為說明氣體供給部的說明圖。 [圖5]為說明氣體供給部的說明圖。 [圖6]為說明氣體供給部的說明圖。 [圖7]為說明基板處理裝置之控制器的說明圖。 [圖8]為說明基板處理工程之流程圖。 [圖9]為說明基板之溫度和處理片數之關連的說明圖。 [圖10]為說明在基板上被形成的膜之粒度的說明圖。

Claims (22)

  1. 一種半導體裝置之製造方法，其係將n片之基板作為1批量而進行處理的半導體裝置之製造方法，其特徵在於，具有: 將第m片(m＜n)之基板搬入至處理室的工程； 在上述處理室對上述第m片之基板進行加熱而形成膜的工程； 從上述處理室搬出上述第m片之基板的工程； 在上述搬出之工程之後，在上述處理室無上述處理基板之狀態，使在上述處理室的處理待機特定時間的工程； 在上述待機的工程之後，將下一個進行處理的上述基板搬入至上述處理室的工程；及 在上述處理室對上述下一個基板進行加熱而形成膜的工程。
  2. 如請求項1之半導體裝置之製造方法，其中 在形成上述膜之工程中，上述基板藉由基板載置台具有的加熱部被加熱， 在上述待機之工程中，上述基板載置台被迫使從上述處理室退避。
  3. 如請求項2之半導體裝置之製造方法，其中 上述特定時間係上述處理室之溫度成為基準溫度以下的時間。
  4. 如請求項2之半導體裝置之製造方法，其中 當以特定片量重複形成上述膜的工程時，則移行至上述待機的工程。
  5. 如請求項2之半導體裝置之製造方法，其中 當上述處理室之溫度超過基準溫度時，移行至上述待機的工程。
  6. 如請求項2之半導體裝置之製造方法，其中 在上述待機之工程之期間冷卻上述處理室。
  7. 如請求項2之半導體裝置之製造方法，其中 上述處理室係被設置複數， 朝上述待機之工程的移行係在上述處理室之各者被判斷。
  8. 如請求項1之半導體裝置之製造方法，其中 上述特定時間係上述處理室之溫度成為基準溫度以下的時間。
  9. 如請求項8之半導體裝置之製造方法，其中 當以特定片量重複形成上述膜的工程時，則移行至上述待機的工程。
  10. 如請求項8之半導體裝置之製造方法，其中 在上述待機之工程之期間冷卻上述處理室。
  11. 如請求項8之半導體裝置之製造方法，其中 上述處理室係被設置複數， 朝上述待機之工程的移行係在上述處理室之各者被判斷。
  12. 如請求項1之半導體裝置之製造方法，其中 當以特定片量重複形成上述膜的工程時，則移行至上述待機的工程。
  13. 如請求項12之半導體裝置之製造方法，其中 在上述待機之工程之期間冷卻上述處理室。
  14. 如請求項12之半導體裝置之製造方法，其中 上述處理室係被設置複數， 朝上述待機之工程的移行係在上述處理室之各者被判斷。
  15. 如請求項1之半導體裝置之製造方法，其中 當上述處理室之溫度超過基準溫度時，移行至上述待機的工程。
  16. 如請求項15之半導體裝置之製造方法，其中 上述基準溫度係被形成在上述基板之膜的粒度成為特定尺寸以上的溫度。
  17. 如請求項15之半導體裝置之製造方法，其中 在上述待機之工程之期間冷卻上述處理室。
  18. 如請求項1之半導體裝置之製造方法，其中 在上述待機之工程之期間冷卻上述處理室。
  19. 如請求項18之半導體裝置之製造方法，其中 在上述待機之工程之期間對上述處理室供給熱傳導氣體。
  20. 如請求項1之半導體裝置之製造方法，其中 上述處理室係被設置複數， 朝上述待機之工程的移行係在上述處理室之各者被判斷。
  21. 一種基板處理裝置，其係將n片之基板作為1批量而進行處理的基板處理裝置，其特徵在於，具有: 處理室，其係被搬入第m片(m＜n)之上述基板； 加熱部，其係加熱上述基板； 氣體供給部，其係對上述處理室供給氣體；及 控制部，其係以在上述處理室加熱上述第m片之基板而形成膜之後，將上述第m片之上述基板從上述處理室搬出，之後在上述處理室無上述基板之狀態，使在上述處理室的處理待機特定時間， 於經過上述特定時間後，將下一個進行處理的上述基板搬入至上述處理室而成膜上述基板之方式，進行控制。
  22. 一種程式，其係將n片之基板作為1批量，藉由電腦使基板處理裝置實行的程式，其特徵在於，藉由電腦使基板處理裝置實行下述步驟: 將第m片(m＜n)之基板搬入至處理室的步驟； 在上述處理室對上述第m片之基板進行加熱而形成膜的步驟； 從上述處理室搬出上述第m片之基板的步驟； 在上述搬出之工程之後，在上述處理室無上述處理基板之狀態，使在上述處理室的處理待機特定時間的步驟； 在上述待機的工程之後，將下一個進行處理的上述基板搬入至上述處理室的工程；及 在上述處理室對上述下一個基板進行加熱而形成膜的步驟。
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