CN110648910A - 半导体器件的制造方法、零件的管理方法、基板处理装置及记录介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种半导体器件的制造方法,目的在于提供一种即使因长期运作或外在因素而导致特征值变动也会防止因阀的特征值的变动而发生产品被批退的技术。该技术具有执行工艺配方的工序和执行修正配方的工序,其中,工艺配方供给处理气体来处理基板,修正配方确认设于向处理炉供给处理气体的处理气体供给管线上的供给阀的特征值,执行修正配方的工序具有:在将设于处理炉的排气侧的调节处理炉内的压力的调节阀设为全开的状态下,以固定时间向处理气体供给管线供给非活性气体的工序;在将调节阀设为全开的状态下,向处理气体供给管线供给非活性气体并且检测供给阀的压力值的工序;及基于检测到的压力值来计算设有供给阀的供给管内的特征值的工序。
Description
技术领域
本发明涉及半导体器件的制造方法、零件的管理方法、基板处理装置及记录介质。
背景技术
以往,开发了一种在硅晶片等基板上形成薄膜来制造半导体器件的基板处理装置和半导体器件的制造方法。
作为该基板处理装置的一种,有执行制造半导体设备的一个工序(以下称为基板处理工序)的半导体制造装置。作为该半导体制造装置的基板处理装置例如进行用DCS气体和NH3气体在基板(以下称为晶片)上形成SiN膜的作业。例如参照专利文献1。
以往,尤其是在向储罐内填充了气体之后又将其喷出的纵型半导体制造装置中,已知成膜结果会根据储罐后段(下游)的阀的Cv值(所谓阀的容量系数,表示流体在某个前后压差下流过阀时的容量的值)而变动,有时使用严密测定了Cv值的阀。但是,有时存在Cv值根据阀开闭次数而变动的问题或者除此之外Cv值也会因阀温度变动等外部干扰而变动,影响成膜结果。
另外,即使初始状态的阀Cv值相同,有时Cv值也会因装置环境的差异而变动,多个装置的膜厚或均匀性的匹配会成为问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-72260号公报
发明内容
本发明的目的在于,提供一种即使因长期运作或外在因素而导致特征值变动也防止因阀的特征值的变动而发生产品批退(lot out)的技术。
根据本发明的一个实施方式提供一种技术,其具有执行工艺配方的工序和执行修正配方的工序,其中,工艺配方将处理气体供给至处理炉内来处理基板,修正配方确认设于向所述处理炉供给所述处理气体的处理气体供给管线上的供给阀的特征值,执行所述修正配方的工序至少具有:在将设于所述处理炉的排气侧的调节处理炉内的压力的调节阀设为全开的状态下,以固定时间向所述处理气体供给管线供给非活性气体的工序;在将所述调节阀设为全开的状态下,向所述处理气体供给管线供给所述非活性气体并且检测设有所述供给阀的供给管内的压力值的工序;以及基于检测到的所述压力值来计算所述供给阀的特征值的工序。
发明效果
根据本发明,能够防止因由长期运作或外在因素导致的阀的特征值的变动而发生产品被批退。
附图说明
图1是表示本实施方式的基板处理装置的纵型处理炉的概要的纵剖视图。
图2是图1中的A-A线的概要横剖视图。
图3是表示本实施方式的基板处理装置的一部分的概略图。
图4是本实施方式的基板处理装置的控制器的概要结构图,是用框图表示控制器的控制系统的图。
图5是表示用于确认本实施方式的Cv值的修正配方的概要的说明图。
图6是本实施方式的Cv值的确认结果的一个例子,(A)是表示阀加热器A的Cv值的确认结果的一个例子的说明图,(B)是表示阀加热器B的Cv值的确认结果的一个例子的说明图。
图7是进行了本实施方式的Cv值确认的概要说明图,(A)是阀加热器A,是表示将温度测定位置设定为远离阀的位置的纵剖视图,(B)是阀加热器B,是表示将温度测定位置设定在阀内侧的纵剖视图。
图8是将图7的确认结果中的膜厚数据呈现为折线图的说明图。
附图标记说明
29 处理炉
31 晶片
32 晶舟
41 控制器
47、48 气体供给管
49、54、62、58 MFC
51 蓄存部
52、55、59、63、67、81、82、84 阀
80 压力计
具体实施方式
图1、图2示出在实施本发明的处理装置的一个例子即基板处理装置中所使用的纵型的处理炉29。
首先,根据图1来说明应用本发明的基板处理装置的动作概要。
当向作为保持器的晶舟32移载规定张数的作为被处理体的晶片31时,通过晶舟升降机使晶舟32上升,并使晶舟32插入处理炉29内部。在将晶舟32完全装入后的状态下通过密封盖35将处理炉29气密性封闭。在气密性封闭后的处理炉29内,根据所选择的处理配方来加热晶片31并将处理气体供给至处理炉29内,通过未图示的排气装置从气体排出管66将处理室2的环境气体排出并且对晶片31进行处理。
接着,根据图1、图2对处理炉29进行说明。
在加热装置(加热机构)即加热器42的内侧设有反应管1,在反应管1的下端隔着气密性部件即O型圈46连接设置有例如由不锈钢等构成的歧管44,歧管44的下端开口部(炉口部)由盖体即密封盖35隔着气密性部件即O型圈18气密性封闭,至少通过反应管1、歧管44及密封盖35划定了处理室2。
在密封盖35上经由晶舟支承台45竖立设置有晶舟32,晶舟支承台45成为保持晶舟32的保持体。
作为向处理室2供给多种、在此为两种处理气体的供给路径而设有两条气体供给管(第1气体供给管47、第2气体供给管48)。
在第1气体供给管47上从上游起依次设有原料单元71、阀81、液体的流量控制装置(流量控制机构)即第1质量流量控制器(之后也称为MFC)49、阀82、作为储罐的蓄存部51以及作为开闭阀的阀52。在阀82与蓄存部51之间设有作为压力传感器的压力计80和阀84。尤其是在作为气体供给阀的阀52的下游侧汇合有供给运载气体的第1运载气体供给管53。在第1运载气体供给管53上从上游起依次设有运载气体源72、流量控制装置(流量控制机构)即第2MFC54以及作为开闭阀的阀55。另外,在第1气体供给管47的前端部沿着反应管1的内壁从下部到上部设有第1喷嘴56,在第1喷嘴56的侧面设有供给气体的第1气体供给孔57。第1气体供给孔57从下部到上部以等间距设置,并分别具有相同的开口面积。此外,从运载气体源72供给的非活性气体即运载气体(例如N2气体)构成为能够通过供给配管76经由阀77供给至原料单元71与阀81之间的供给管47a。
另外,在本实施方式中,虽未特别图示但设有汽化器,该汽化器具有第1MFC49、包括用于蓄存液体原料的储罐在内的蓄存部51、和加热液体原料的加热器。该未图示的加热器设于蓄存部51,用于使液体原料气化。另外,在本实施方式中,也在阀52上作为加热部件的一个例子而设有后述的阀加热器(之后有时也简称为加热器)。
在本实施方式的说明中,将第1气体供给管47中的设于蓄存部51的上游的、且在与原料单元71之间设置的配管设为供给管47a。另外,将第1气体供给管47中的蓄存部51的下游侧设为供给管47b。
此外,图3是用于供给二氯氢硅(SiH2Cl2、简称:DCS)气体的供给管47a的主要部分的放大图。如图3所示,用于供给DCS气体的供给管47a在作为蓄存DCS气体的储罐的蓄存部51的上游侧及下游侧具有阀52、82、84,并安装有压力计80。在使蓄存部51内的DCS气体向处理炉29内流动时,若有多余的配管则DCS气体无法顺畅地流动,因此,如图3那样在蓄存部51上游安装有压力传感器80。关于这些压力计80及阀84的零件见后述。
在此,将第1气体供给管47、第1MFC49、蓄存部51、阀52、阀81、阀82统称为第1气体供给部(第1气体供给管线)。另外,作为第1气体供给部也可以包括喷嘴56。此外,也可以将运载气体供给管53、第2MFC54、阀55包括在第1气体供给部内。再者,也可以将原料单元71、运载气体源72包括在第1气体供给部内。
在第2气体供给管48上从上游方向起依次设有反应气体源73、流量控制装置(流量控制机构)即第3MFC58、作为开闭阀的阀59,在阀59的下游侧汇合有供给运载气体的第2运载气体供给管61。在第2运载气体供给管61上从上游起依次设有运载气体源74、流量控制装置(流量控制机构)即第4MFC62以及作为开闭阀的阀63。在第2气体供给管48的前端部与第1喷嘴56平行地设有第2喷嘴64,在第2喷嘴64的侧面设有供给气体的供给孔即第2气体供给孔65。第2气体供给孔65从下部到上部以等间距设置,并分别具有相同的开口面积。
在此,将第2气体供给管48、第3MFC58、阀59、喷嘴64统称为第2气体供给部(第2气体供给管线)。此外,也可以将运载气体供给管61、第4MFC62、阀63包括在第2气体供给部内。再者,也可以将反应气体源73、运载气体源74包括在第2气体供给部内。
从原料单元71供给的液体原料经由阀81、第1MFC49、阀82并进一步经由蓄存部51及阀52与第1运载气体供给管53汇合,并进一步经由第1喷嘴56供给至处理室2内。此外,在向处理室2内供给时,供给由汽化器(未图示)气化后的状态的液体原料。从反应气体源73供给的反应气体经由第3MFC58、阀59与第2运载气体供给管61汇合,并进一步经由第2喷嘴64供给至处理室2内。
处理室2经由排出气体的气体排出管66与作为排气装置(排气机构)的真空泵68连接,以便于进行真空排气。另外,在气体排出管66设有作为炉内压力机的压力传感器以及作为压力调节阀的阀67。阀67是如下的开闭阀,其能够将阀开闭来进行处理室2的真空排气及真空排气停止、并且还基于由压力传感器检测出的压力值来调节阀开度,从而能够调节至规定压力。
在密封盖35上设有晶舟旋转机构69,晶舟旋转机构69为了提高处理的均匀性而旋转晶舟32。
如图4所示,基板处理装置具有控制各部动作的控制器41。
控制器41的概要如图4所示。作为控制部(控制机构)的控制器41构成为具备CPU(Central Processing Unit:中央处理器)41a、RAM(Random Access Memory:随机存储器)41b、存储装置41c、I/O端口41d的计算机。RAM41b、存储装置41c、I/O端口41d构成为能够经由内部总线41e与CPU41a进行数据交换。在控制器41上能够连接例如构成为触摸面板等的输入输出装置411和外部存储装置412。再者,设有经由网络与上位装置75连接的接收部413。接收部413能够从上位装置75接收其它装置的信息。
存储装置41c例如由闪存、HDD(Hard Disk Drive)等构成。在存储装置41c内以能够读取的方式蓄存有控制基板处理装置的动作的控配方序、记载有后述的基板处理的步骤或条件等的工艺配方、和修正配方等。此外,工艺配方和修正配方是以能够使控制器41执行在基板处理模式下实施的基板处理工序和特征确认工序中的各步骤并得到规定结果的方式组合而成的,作为程序发挥功能。此外,当在本说明书中使用程序这个词时,有时仅包含工艺配方和修正配方,有时仅单独包含控配方序,或者有时包含这两者。另外,RAM41b构成为暂时保存由CPU41a读取的程序和数据等的存储区域(工作区)。
I/O端口41d与升降部件、加热器、质量流量控制器、阀等连接。
作为控制部的控制器41进行MFC的流量调节、阀的开闭动作、加热器的温度调节、真空泵的启动及停止、晶舟旋转机构的旋转速度调节、晶舟升降机构的升降动作控制、压力计80的动作控制等。
此外,控制器41并不限于构成为专用的计算机的情况,也可以构成为通用的计算机。例如,准备蓄存有上述程序的外部存储装置(例如USB存储器和存储卡等半导体存储器等)412,并使用该外部存储装置412将程序安装到通用的计算机中等,由此能够构成本实施方式的控制器41。此外,用于向计算机供给程序的手段并不限于经由外部存储装置412进行供给的情况。例如,也可以不经由外部存储装置412而使用互联网或专用线路等通信手段供给程序。此外,存储装置41c和外部存储装置412构成为计算机能够读取的记录介质。以下,也将它们简单地总称为记录介质。此外,当在本说明书中使用记录介质这个用语时,有仅单独包含存储装置41c的情况、仅单独包含外部存储装置412的情况,或者包含这两者的情况。
接着,对处理基板的例子进行说明。在此,作为半导体设备的制造工序的一个例子而说明通过向处理室交替地供给来源物(原料)和反应物(反应气体)来进行膜处理的循环处理。在本实施方式中,记述了作为来源物而利用DCS气体并作为反应物而利用氨(NH3)气在基板上形成氮化硅膜(Si3N4膜,以下也称为SiN膜)的例子。此外,DCS是液体原料的一个例子。
在本实施方式的成膜处理中,将如下循环进行规定次数(一次以上),由此在晶片31上形成SiN膜,在该循环中非同时地进行:对处理室2的晶片31供给DCS气体的工序(步骤1)、从处理室2除去DCS气体(残留气体)的吹扫工序(步骤2)、对处理室2的晶片31供给NH3气体的工序(步骤3)、和从处理室2除去NH3气体(残留气体)的吹扫工序(步骤4)。
首先,如上述那样将晶片31装填到晶舟32上并搬入处理室2。此时,如图2记载的那样,蓄存部51与原料单元71连接。在将晶舟32搬入处理室2之后,依次执行后述的四个步骤。
(步骤1)
在步骤1中,在使加热器42运转的状态下使DCS气体和运载气体流动。首先,打开阀55、阀67、阀81、阀82。DCS气体从供给管47a由MFC49进行流量调节并经由配管被供给至蓄存部51。DCS气体蓄存于蓄存部51的储罐内并通过未图示的加热器而被气化。气化后的气体状的DCS气体在将阀52设为打开并将阀81、阀82设为关闭的情况下被供给至供给管47b。在供给管47b中,从第1运载气体供给管53混合来由第2MFC54进行了流量调节的运载气体。将该混合气体从第1喷嘴56的第1气体供给孔57向处理室2内供给并且将其从气体排出管66排出。由此,在晶片31上形成含有Si的膜。
(步骤2)
在步骤2中,将第1气体供给管47的阀52及第1运载气体供给管53的阀55关闭来停止DCS气体和运载气体的供给。气体排出管66的阀67保持打开的状态,通过真空泵68将处理炉29排气至20Pa以下,并将残留DCS气体从处理室2内排除。另外,若此时将非活性气体、例如用作运载气体的N2气体供给至处理炉29内,则排除残留DCS气体的效果得到提高。
(步骤3)
在步骤3中,使NH3气体和运载气体流动。首先,将设于第2气体供给管48上的阀59和设于第2运载气体供给管61上的阀63同时打开,使从第2气体供给管48由第3MFC58进行了流量调节的NH3气体与从第2运载气体供给管61由第3MFC62进行了流量调节的运载气体混合,并将其从第2喷嘴64的第2气体供给孔65供给至处理室2内且从气体排出管66排出。通过NH3气体的供给,使晶片31的基膜上的含有Si的膜与NH3气体反应,从而在晶片31上形成SiN膜。
(步骤4)
在步骤4中,在形成膜之后将阀59及阀63关闭,并通过真空泵68对处理室2内进行真空排气,将在用于进行成膜之后残留的NH3气体排除。另外,此时若将非活性气体、例如用作运载气体的N2气体供给至处理室2,则将残留的NH3气体从处理室2排除的效果得到进一步提高。
另外,通过将上述步骤1~4作为一个循环并将该循环重复多次,能够在晶片31上形成规定膜厚的SiN膜。
如上所述,在工艺配方中,将阀81、82设为打开状态并将阀52设为关闭状态,从而将DCS气体积存在蓄存部51的储罐内。之后,在将阀81、82设为关闭状态后将阀52设为打开状态,使蓄存部51的储罐内的DCS气体向反应管1的处理室2流动。通过将该处理重复数百个循环而成膜。
此时,由于作为阀52的特征值的Cv值(所谓的容量系数)会影响DCS气体的喷出流量、速度,所以其结果是膜厚会受到影响。
接着,利用图5来说明执行对成为本实施方式中的管理对象的作为零件的阀52的特征值(Cv值)进行确认的修正配方的工序。通过针对每个批次执行图5所示的修正配方,能够确认阀52的容量系数即Cv值的变动。在此,压力差为一次侧(压力计80)与二次侧(压力传感器)的差。但是,在本实施方式中,设于气体排出管66的压力传感器的值为数十Pa、足够小,因此,在计算上可视为零。
此外,该图5所示的修正配方的条件与实际处理晶片31的条件不同,但由于Cv值会根据测定条件不同其数值变动,所以需要固定用于测定Cv值的条件。因此,如图1所示构成为:至少在阀52的上游侧(优选为阀52与阀82之间)的第1气体供给管47a上设有压力计80,还进一步设有用于将其与来自原料单元71的原料气体隔离的阀84,并且如上述那样从运载气体源72将非活性气体(N2气体)供给至阀81上游侧的第1气体供给管47a。根据这种结构而构成为能够以预先确定的固定条件来实施图5所示的修正配方。
当执行图5所示的修正配方时,确认到规定的待机状态,不移载晶片31而通过晶舟升降机使晶舟32上升,并将晶舟32插入处理炉29内部(晶舟加载工序)。在装入有晶舟32的状态下,通过密封盖35将处理炉29气密性封闭。在气密性封闭后的处理炉29内,与工艺配方同样地实施抽真空或N2吹扫(吹扫工序)。然后,在将设于气体排出管66上的压力调节用阀67设为全开的状态下,将固定流量的N2气体供给至处理炉29内,并检测压力计80的压力值。然后,通过预先编入的程序进行运算处理,并根据该压力值计算Cv值。若Cv值正常,则与工艺配方同样地将处理炉29在大气压下置换成N2,并进行晶舟卸载而恢复待命状态(晶舟卸载工序)。接着,针对每个步骤进行说明。
首先,在图5所示的修正配方的工序中,作为第1步骤而将反应管1内(处理室2)的温度设定为通常的待机状态的温度。然后,将阀55、81、82、52、67设为打开状态来进行N2吹扫。即,通过将用作运载气体的非活性气体即N2气体供给至处理室2来排除残留的DCS气体。简言之,能够确认到是否变成了通常的待机(待命)状态。
接着,作为第2步骤而装填晶舟32。该装填晶舟32是由于为了测定Cv值而需要在将处理室2内抽成真空后的状态下读取所决定的N2气体流过对象阀(阀52)时的压力计80的数值。此外,此时晶片31未载置于晶舟32上。
接着,作为第3步骤而将阀81、82、52、84设为关闭状态,并通过真空泵68对处理室2实施处理炉29内的抽真空。也可以与工艺配方同样地进行抽真空检查。此外,在执行本步骤时,如上述那样设于第1气体供给管线以及第2气体供给管线上的各阀当然是关闭状态。
接着,作为第4步骤而将第1气体供给管线上的阀81、82、52、84设为打开状态来进行N2吹扫。即,将用作运载气体的非活性气体即N2气体供给至处理室2。在此,在本步骤中以处理炉29内的除气和颗粒除去为目的,在还包括具有蓄存部51的第1气体供给管线在内的所有管线中实施N2吹扫。
接着,作为第5步骤而继续将阀81、82、52、84、67设为打开状态,使N2气体在第1气体供给管线内流动并且停止其它气体供给管线的N2吹扫。也就是说,为了消除其它气体供给管线的影响而使N2气体仅在第1气体供给管线内流动来计算Cv值。通过将该N2吹扫实施30分钟以上,能够使阀52内部的作为片材的隔膜的温度稳定。而且,通过使隔膜的温度稳定化,能够避免因隔膜对温度反应敏感而伸缩所导致的Cv值变动。此外,此时由控制器41将阀67的开闭状态设为全开状态。
在将上述N2吹扫实施30分钟以上之后,根据压力计80的压力值通过预先编入的程序进行运算处理来计算Cv值。该计算出的Cv值以能够报知作业人员的方式形成。然后,控制器41将所计算出的Cv值与作为基准的值或范围进行比较来判断是否适当。
在本实施方式中能够构成为:在第5步骤中预先设定了不会显著影响产品的膜厚的Cv值的适当范围,并将该Cv值存储到了存储装置41c内,在所测定的Cv值偏离了适当范围的情况下,使表示Cv值偏离了适当范围的意思的警告文字显示在输入输出装置411的液晶显示装置的画面上。另外,在所测定的Cv值偏离了适当范围的情况下,也可以设为能够通过警示灯或警报声等报知机构向作业人员报知。若是长期运作,例如阀Cv值有了偏差,因此,能够以提醒更换对象零件(阀)的方式进行通知。另外,由于能够通过阀温度来变更Cv值,所以能够以提醒阀温度调节的方式进行通知。
此外,该第5步骤中的N2气体流量与第4步骤中的N2气体流量被设定为相同。具体而言,例如包括在MFC的满量程为10slm的情况下考虑到流量控制稳定性而设定为相当于其90%的9slm。另外,不仅是N2气体流量,还优选将压力、温度等也设定为同一条件。由此,在第4步骤(吹扫工序)中无需设定特别的处理条件,仅通过将设于其它气体供给管线上的阀关闭就能在第4步骤结束后立即开始第5步骤,因此,能够谋求步骤处理时间的缩短。
再者,若将该第5步骤中的压力、温度、流量、处理时间等设为与工艺配方的处理工序中的压力、温度、流量、处理时间等相同,则能够以接近工艺配方的处理条件来计算阀52的Cv值,能提高所计算出的Cv值的可靠性,因此为优选。由此,在第5步骤中为了匹配工艺配方的处理条件而能够在将处理室2减压后的状态下计算Cv值。
尤其是,在本实施方式中具有经由设于阀52上的加热部件即阀加热器对N2气体进行加热的工序。由此,由于通过使用阀加热器而能够固定地保持在某个设定温度,所以能够抑制受到非活性气体的温度的影响。因此,能够简单且适当地进行阀52内的隔膜的温度管理。
由于预先固定了用于测定Cv值的条件,所以至少固定了第5步骤中的计算Cv值的步骤的条件。例如,作为气体种类而预先设定N2气体、N2气体流量、压力、温度等。另外,在测定Cv值时,例如在对象零件即阀被加热后的情况下同样需要将阀加热。
接着,作为第6步骤而使处理室2的压力恢复至大气压。
此外,上述第3步骤、第4步骤及第6步骤是为了对处理室2进行抽真空而必需的步骤。
接着,作为第7步骤而与工艺配方的晶舟卸载工序同样地使处理室2下部开口,并将晶舟32向处理室2的外部搬出。
接着,作为第8步骤而恢复通常的待机状态。以上,修正配方的处理工序结束。
如上所述,执行修正配方的工序具有:将调节处理炉29内的压力的阀67设为全开并向设有阀52的气体供给管线供给固定量的N2气体的工序;供给该N2气体并且检测气体供给管线的压力值的工序;和基于检测到的压力值来计算Cv值的工序。
根据本实施方式,在计算出没有在适当范围内的Cv值的情况下,作业人员能够立即检查处理工序中的温度、流量、处理时间等的设定是否有异常。并能够在各设定条件没有异常的情况下,考虑用于测定了该Cv值的对象零件即阀的修理、更换等。由此,能够防止因长期运作或外在因素而导致的Cv值偏差的发生并因膜厚变动而导致的产品被批退的发生。
通过针对每个批次执行图5所示的那种确认阀52的Cv值的修正配方的处理,能够确认阀52的Cv值的变动。此外,也可以在每执行一次工艺配方时实施修正配方,但由于还要与生产性取得良好的均衡,所以并不限定于那种频度,例如能够设为在每执行预先确定的规定次数(一次或多次)工艺配方时实施修正配方,从而获知随着工艺配方的执行而发生的阀52的Cv值的变动。另外,也能设为将修正配方以每周一次或每月一次等方式按照每规定周期来执行的这种运作,由此,能够以规定周期得知阀52的Cv值的变动。
本实施方式中的修正配方例如在将图3所示的那种处理炉29的各要素、部件等进行更换等的保养(维护)之后执行。尤其是,通过在测定Cv值的对象零件即阀52的更换之后执行修正配方,能够得知随着零件更换而发生的阀52的Cv值的变动。
从这种观点来看,本实施方式由于管理对象零件的Cv值,所以也是零件的管理方法。在将作为供给阀的阀52更换后的情况下,通过在该阀52的更换之后执行修正配方,能够在使用新安装的阀52之前的阶段得知Cv值。
另外,也能在加热部件即阀加热器的保养作业之后执行修正配方。由此,能够与进行了保养作业之后的阀加热器对应地得知阀52的Cv值的变动。
再者,在本实施方式中能够变更工艺配方的处理条件,修正配方能够构成为在工艺配方的处理条件变更之后来执行。由此,能够与处理条件变更前后的工艺配方对应地得知阀52的Cv值的变动。
另外,修正配方例如以编入针对处理炉29的保养配方中的方式执行。该保养配方是对处理炉29的整体或各要素进行检查或动作的稳定化、初始化等保养作业的配方,也包含对处理炉29进行吹扫的配方(吹扫配方)。修正配方与吹扫配方的明确不同点在于,吹扫配方不存在修正配方中的步骤5。因此,在将修正配方编入吹扫配方时,只要仅追加步骤5即可。从而,通过将修正配方编入保养配方(包含吹扫配方)中,尤其是无需创建新配方来作为修正配方,能够活用已有的配方来执行修正配方。
吹扫配方例如作为应对处理炉29的颗粒的对策来执行。作为一个例子,在将工艺配方执行规定次数之后或在维护之后执行吹扫配方。若将确认阀52的Cv值的配方即修正配方编入该吹扫配方中,则能够构成为在执行吹扫配方的时机也同时执行修正配方。由于每当执行吹扫配方时都能利用修正配方确认阀52的Cv值,所以例如能够抑制因经时变化而导致的Cv值的偏差。这样,不是在Cv值的偏差(例如基板的膜厚异常)发生之后执行修正配方,而是在Cv值的偏差发生之前(基板的膜厚异常发生之前)执行修正配方。
图6的柱形图是基于图7所示的那种温度测定位置上的实验而得到的Cv值的确认结果的一个例子。
图7用双点划线表示阀加热器的加热区域,是表示针对同一个阀52将阀加热器的温度传感器的温度测定位置TD在(A)和(B)中设为不同位置的图。即,图7的(A)表示阀加热器的温度传感器的温度测定位置TD是远离阀52的位置,图7的(B)表示直接测定阀52的温度。而且,在直接测定了阀52的温度的图7的(B)中,将阀52的温度设为100℃和120℃两种,并分别确认Cv值。此外,在图7的(A)中将阀的温度固定为120℃。图6的(A)的柱形图与图7的(A)对应,图6的(B)的两个柱形图与图7的(B)中的阀52的两种温度分别对应。
从图6的(A)及(B)可知,由于变更了阀加热器的温度测定位置,所以Cv值存在差异。另外,从图6的(B)中的两个柱形图的比较可知,即使在变更了阀加热器的温度设定的情况下Cv值也存在差异。即,可知由于像这样条件稍有不同,所以Cv值存在差异。
图8是将图7的(A)和图7的(B)的两种温度设定的各自的情况下的膜厚数据图表化而得到的。图8的横轴是在以图7的(A)及(B)所示的条件处理后的晶片31的面内测定了规定的多处而得到的膜厚值(单位是埃)的平均值。图8的纵轴是以规定张数保持于晶舟32上的晶片31的移载方向(纵型方向)上的监控位置,晶舟箱位(Boat slot)的“180”表示晶舟32的保持晶片31的基板保持区域的上端的位置,晶舟箱位的“0”同样地表示下端的位置。
图6的(A)及(B)中Cv值最低的是阀加热器B、120℃的情况。在该情况下,从图8可知膜厚在任何监控位置都是最薄的。另外,图6的(A)及(B)中Cv值最高的是阀加热器B、100℃的情况,从图8可知膜厚在任何监控位置都是最厚的。这样,图6所示的那种微小的Cv值的差异会影响膜厚,由于条件稍有不同也会发生Cv值的变动,Cv值的少许不同会对膜厚造成影响。因此,如本实施方式这样,能够理解利用修正配方检查Cv值的重要性和有效性。
如本实施方式这样,通过在每执行规定次数(一次或多次)工艺配方时执行修正配方而能够确认Cv值,因此,能够事先预测因该Cv值的偏差而导致的膜厚的变动,能防止因Cv值的变动而导致的产品被批退。
另外,根据本实施方式,能够防止因由长期运作或外在因素导致的Cv值的偏差而发生产品被批退。
(本发明的其它实施方式)
以上对本发明的实施方式进行了具体说明,但本发明并不限定于上述各实施方式,在不脱离其要旨的范围内能够进行各种变更。
在上述各实施方式中,图5所示的修正配方的N2吹扫用气体源作为运载气体源72,但也可以是运载气体源74,还可以另行设置修正配方的N2吹扫用气体源;另外,在图5所示的修正配方中使用了空的晶舟32,但也可以与处理产品基板的情况同样地针对晶舟箱位将虚拟基板装填到晶舟上;另外,在阀52和蓄存部51上设有加热部件(加热器),但也可以在整个第1气体供给管线上设置加热部件(加热器),还可以至少在阀52、蓄存部51、蓄存部51下游侧的第1气体供给管47上设置加热部件(加热器)。再者,在上述各实施方式中对象零件是阀52,但并不限于此,只要是设于第1气体供给管线上的阀即可,另外,只要是通过开闭动作有助于处理的进行气体的供给、停止的阀即可。
再者,在计算出适当范围以外的Cv值的情况下,也可以以将Cv值设于适当范围内的方式设定并变更阀的温度,并重复执行上述第5步骤。
例如在上述各实施方式中,作为基板处理装置进行的成膜处理而举出了以下情况为例:利用DCS气体作为来源物(液体原料)并利用NH3气体作为反应物(反应气体),通过将它们交替地供给而在晶片上形成SiN膜,但本发明并不限定于此。即,作为来源物只要利用液体原料即可,作为反应物也可以利用与来源物反应进行膜处理的气体来形成其它种类的薄膜。再者,即使是使用三种以上处理气体的情况下,只要将它们交替地供给来进行成膜处理就也能应用本发明。
另外,例如在上述各实施方式中,作为基板处理装置进行的处理而举出了半导体器件中的成膜处理的例子,但本发明并不限定于此。即,除了成膜处理之外,也可以是形成氧化膜、氮化膜的处理、形成含有金属的膜的处理。另外,基板处理的具体内容无需追究,不仅是成膜处理,还能适当地应用于退火处理、氧化处理、氮化处理、扩散处理、光刻处理等其它基板处理。
再者,本发明也能适当地应用于其它基板处理装置,例如退火处理装置、氧化处理装置、氮化处理装置、曝光装置、涂敷装置、干燥装置、加热装置、利用等离子体的处理装置等其它基板处理装置。另外,本发明也可以同时具备这些装置。
另外,例如上述各实施方式对半导体制造工艺进行了说明,但并不限于此,也可以应用于要求化学工业领域中的液体的高清洁度的蓄存液体的液体原料箱或中间储藏箱、内置于汽化器的液体箱等。此处所说的化学工业领域中的液体例如是纯净水、过氧化氢水、氨水、乙醇类、有机酸类。
另外,能够将某实施方式的一部分结构置换成其它实施方式的结构,并且还能在某实施方式的结构中增加其它实施方式的结构。另外,对于各实施方式的一部分结构也能进行其它结构的追加、删除、置换。
另外,在上述实施方式中,对作为非活性气体而利用N2气体的例子进行了说明,但并不限于此,也可以利用Ar气体、He气体、Ne气体、Xe气体等稀有气体。但是,在该情况下需要准备稀有气体源。另外,需要构成为将该稀有气体源与第1气体供给管47连接并能从阀81导入稀有气体。
Claims (14)
1.一种半导体器件的制造方法,其特征在于,具有执行工艺配方的工序和执行修正配方的工序,其中,所述工艺配方将处理气体供给至处理炉内来处理基板,所述修正配方确认设于向所述处理炉供给所述处理气体的处理气体供给管线上的供给阀的特征值,
执行所述修正配方的工序至少具有:
在将设于所述处理炉的排气侧的调节处理炉内的压力的调节阀设为全开的状态下,以固定时间向所述处理气体供给管线供给非活性气体的工序;
在将所述调节阀设为全开的状态下,向所述处理气体供给管线供给所述非活性气体并且检测设有所述供给阀的供给管内的压力值的工序;以及
基于检测到的所述压力值来计算所述供给阀的特征值的工序。
2.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,还将向所述处理炉内供给反应气体的反应气体供给管线与所述处理气体供给管线分开设置,
还具有吹扫工序,在该吹扫工序中,在将所述调节阀设为全开的状态下向所述处理气体供给管线和所述反应气体供给管线分别供给所述非活性气体,
在供给所述非活性气体的工序、检测所述压力值的工序、和计算所述特征值的工序中,将设于所述反应气体供给管线上且供给所述反应气体的阀关闭。
3.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述修正配方在每执行一次所述工艺配方或每执行多次所述工艺配方时实施。
4.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述修正配方至少包括晶舟加载工序、吹扫工序和晶舟卸载工序,
所述吹扫工序包括与执行所述工艺配方的工序相同的条件。
5.根据权利要求4所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述吹扫工序与执行所述工艺配方的工序的从由压力、温度及处理时间构成的组中选择的至少一个相同。
6.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述修正配方在更换所述供给阀之后执行。
7.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述修正配方在所述工艺配方的处理条件变更之后执行。
8.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述修正配方在加热所述供给阀的加热部件的保养作业之后执行。
9.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述修正配方具有通过设于所述供给阀上的加热部件对所述非活性气体进行加热的工序。
10.根据权利要求9所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,对所述非活性气体进行加热的工序与计算所述特征值的工序并行执行。
11.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,在对所述非活性气体进行加热的工序中维持在过去计算出所述供给阀的特征值时的所述供给阀的温度。
12.一种零件的管理方法,其特征在于,具有:
在将设于处理炉的排气侧的调节处理炉内的压力的调节阀设为全开的状态下,以固定时间向设有向所述处理炉供给处理气体的供给阀的处理气体供给管线供给非活性气体的工序;
在将所述调节阀设为全开的状态下,向所述处理气体供给管线供给所述非活性气体并且检测设有所述供给阀的供给管内的压力值的工序;以及
基于检测到的所述压力值来计算所述供给阀的特征值的工序。
13.一种基板处理装置,其具备执行修正配方的控制部,所述修正配方计算向处理炉供给处理气体的供给阀的特征值,该基板处理装置的特征在于,
所述控制部执行具有以下步骤的所述修正配方:
在将设于所述处理炉的排气侧的调节所述处理炉内的压力的调节阀设为全开的状态下,以固定时间向设有所述供给阀的处理气体供给管线供给非活性气体的步骤;
在将所述调节阀设为全开的状态下,供给所述非活性气体并且检测设置在所述处理气体供给管线上的设有所述供给阀的供给管内的压力值的步骤;以及
基于检测到的所述压力值来计算所述供给阀的特征值的步骤。
14.一种记录介质,其能够由计算机读取程序,所述程序使基板处理装置执行使确认向处理炉供给处理气体的供给阀的特征值的修正配方执行的步骤,所述记录介质的特征在于,
还能够由计算机读取使基板处理装置执行以下步骤的程序:
在将设于所述处理炉的排气侧的调节处理炉内的压力的调节阀设为全开的状态下,以固定时间向设有所述供给阀的处理气体供给管线供给非活性气体的步骤;
在将所述调节阀设为全开的状态下,向所述处理气体供给管线供给所述非活性气体并且检测设有所述供给阀的供给管内的压力值的步骤;以及
基于检测到的所述压力值来计算所述供给阀的特征值的步骤。
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