CN115595557A - 成膜方法和热处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供改善温度控制性的成膜方法和热处理装置。成膜方法在热处理装置中执行,上述热处理装置包括处理容器、上述处理容器内的管状部件、对上述处理容器内进行加热的加热部和气体供给部,上述成膜方法包括:在上述管状部件内准备基片的工序;利用上述加热部调节上述管状部件内的温度的工序;和在调节了上述温度后,从上述气体供给部向上述处理容器内供给包含成膜气体的气体,来在基片成膜的工序,在上述调节温度的工序中,从上述气体供给部向上述处理容器内供给包含传热气体的气体。

Description

成膜方法和热处理装置
技术领域
本发明涉及成膜方法和热处理装置。
背景技术
例如,人们已提出一种方案,其中,测量半导体制造装置的处理容器内的温度,将测量结果用于控制在处理容器内执行的基片处理的工艺条件(例如,参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-172409号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
在真空状态的处理容器内,热的传递需要耗费时间,有时可能对温度控制造成影响。
本发明提供一种能够改善温度控制性的技术。
用于解决技术问题的技术方案
依照本发明的一个方面,提供一种在热处理装置中执行的成膜方法,上述热处理装置包括处理容器、上述处理容器内的管状部件、对上述处理容器内进行加热的加热部和气体供给部,上述成膜方法包括:在上述管状部件内准备基片的工序;利用上述加热部调节上述管状部件内的温度的工序;和在调节了上述温度后,从上述气体供给部向上述处理容器内供给包含成膜气体的气体,来在基片成膜的工序,在上述调节温度的工序中,从上述气体供给部向上述处理容器内供给包含传热气体的气体。
发明效果
依照本发明的一个方面,能够改善温度控制性。
附图说明
图1是表示实施方式的热处理装置之一例的图。
图2是用于说明处理容器内的过度升温问题的图。
图3是表示实施方式的控制装置的功能结构之一例的图。
图4是表示实施方式的控制装置的硬件结构之一例的图。
图5是用于说明实施方式中供给传热气体的效果的图。
图6是表示实施方式的成膜方法之一例的流程图。
图7是表示实施方式的成膜方法中供给传热气体的效果之一例的图。
图8是表示图6的成膜处理的细节之一例的流程图。
图9是表示实施方式的成膜方法中供给传热气体的效果之一例的图。
附图标记说明
1 热处理装置
2 管状部件
10 处理容器
20 气体供给部
21、22、23 气体供给管
42 加热器
90 控制装置
150 控制部。
具体实施方式
下面,参照附图,对本发明的实施方式进行说明。各图中对相同的构成部分标注相同的附图标记,有时会省略重复的说明。
[热处理装置]
参照图1,对实施方式的热处理装置1进行说明。图1是表示实施方式的热处理装置1之一例的概略图。
热处理装置1具有处理容器10和管状部件2。处理容器10呈大致圆筒形状。管状部件2被配置在处理容器10的内侧,具有内管11和外管12。内管11呈大致圆筒形状。内管11例如由石英等耐热材料形成。内管11用于收纳基片W。内管11也被称作inner tube。
外管12呈有顶的大致圆筒形状,被同心地设置在内管11的周围。外管12例如由石英等耐热材料形成。外管12也被称作outer tube。热处理装置1是由管状部件2和处理容器10构成的双层结构。
热处理装置1包括歧管(manifold)13、气体供给管21、22、23、气体出口15、盖体16等。歧管13呈大致圆筒形状。歧管13支承内管11和外管12的下端。歧管13例如由不锈钢形成。
气体供给部20设置于歧管13,用于向内管11内导入气体。气体供给部20具有多个(图示例中为3个)石英制的气体供给管21、22、23。各气体供给管21、22、23在内管11内沿其长度方向延伸,并且以根端弯曲成L字形而将歧管13贯通的方式被支承。
气体供给管21、22、23被设置成在内管11的喷嘴收纳部27内沿周向排成一排。各气体供给管21、22、23沿其长度方向按规定间隔形成有多个气孔h。各气孔h向水平方向释放各气体。规定间隔被设定成例如与支承在晶舟(wafer boat)18上的基片W的间隔相同。此外,高度方向上的位置被设定成,各气孔h位于上下方向上相邻的基片W间的中间,能够高效地对基片W间的空间供给各气体。气体供给管21、22、23各自经由流量控制器、阀等与气体供给源24、25、26连接。气体供给源24、25、26分别是成膜气体、清洁气体和传热气体的供给源。来自气体供给源24、25、26的各气体由流量控制器控制流量,根据需要经由各气体供给管21、22、23被供给到处理容器10内。
在本实施方式中,成膜气体是用于形成钼(Mo)膜等金属膜的气体。另外,图1的例子表示了气体供给管21、22、23各配置一个的情况,但气体供给管21、22、23也可以为多个。
气体出口15形成于歧管13。气体出口15上连接有排气配管32。供给到处理容器10内的气体经由气体出口15被排气部30排出。
盖体16将歧管13下端的开口气密地封闭。盖体16例如由不锈钢形成。盖体16上隔着保温筒17载置有晶舟18。保温筒17和晶舟18例如由石英等耐热材料形成。晶舟18在铅垂方向上隔开规定间隔地、大致水平地保持多个基片W。晶舟18通过由升降部19使盖体16上升而被送入(载入)处理容器10内,被收纳在处理容器10内。晶舟18通过由升降部19使盖体16下降而从处理容器10内被送出(卸载)。作为基片W的一个例子,可例举晶片。
热处理装置1包括排气部30、加热部40、冷却部50、控制装置90等。排气部30包括排气装置31、排气配管32和压力控制器33。排气装置31例如是干式泵、涡轮分子泵等真空泵。排气配管32连接气体出口15和排气装置31。压力控制器33插设于排气配管32,通过调节排气配管32的流导(conductance)来控制处理容器10内的压力。压力控制器33例如是自动压力控制阀。
加热部40包括隔热件41、加热器42和外壳43。隔热件41呈大致圆筒形状,设置在外管12的周围。隔热件41以二氧化硅和氧化铝为主成分形成。加热器42是发热体的一个例子,设置在隔热件41的内周。加热器42呈线状或面状地设置于处理容器10的侧壁,以使得能够在处理容器10的高度方向上划分成多个分区进行温度控制。外壳43以覆盖隔热件41的外周的方式设置。外壳43保持隔热件41的形状并加强隔热件41。外壳43由不锈钢等金属形成。另外,为了抑制加热部40对外部的热影响,也可以在外壳43的外周设置水冷套(未图示)。该加热部40中,由供给到加热器42的功率决定加热器42的发热量,由此将处理容器10内加热至所希望的温度。
冷却部50向处理容器10供给空气(大气),将处理容器10内的基片W冷却。空气是冷却流体的一个例子。冷却部50例如在热处理后要将基片W急速降温时向处理容器10供给空气。冷却部50包括流体流路51、喷出孔52、分配流路53、流量调节部54、排热口55。
流体流路51在隔热件41与外壳43之间在高度方向上形成有多个。流体流路51是例如在隔热件41的外侧沿周向形成的流路。
喷出孔52从各流体流路51贯通隔热件41而形成,向外管12与隔热件41之间的空间喷出空气。
分配流路53设置于外壳43的外部,对各流体流路51分配并供给空气。流量调节部54插设于分配流路53,调节向流体流路51供给的空气的流量。
排热口55设置于多个喷出孔52的上方,将供给到外管12与隔热件41之间的空间的空气排出到热处理装置1的外部。排出到热处理装置1的外部的空气例如由热交换器冷却后再次被供给到分配流路53。不过,排出到热处理装置1的外部的空气也可以直接排出而不重复利用。
温度传感器60检测管状部件2内的温度。温度传感器60例如设置于内管11内。不过,温度传感器60只要设置在能够检测管状部件2内的温度的位置即可,例如也可以设置在内管11与外管12之间的空间。温度传感器60具有多个测温部61~65,多个测温部61~65与多个分区对应地设置在高度方向上的不同位置。测温部61~65分别与分区“TOP”(顶部)、“C-T”(顶部-中部)、“CTR”(中部)、“C-B”(中部-底部)和“BTM”(底部)对应地设置。多个测温部61~65例如可以是热电偶、测温电阻体。温度传感器60将多个测温部61~65检测出的温度发送至控制装置90。
温度传感器71~75(以下,也统称为“温度传感器70”)从处理容器10的外部被插入处理容器10与管状部件2之间的空间。由此,温度传感器70的测温部与分区“TOP”、“C-T”、“CTR”、“C-B”和“BTM”对应地,配置在与测温部61~65大致相同的高度。温度传感器70的测温部各自例如可以是热电偶、测温电阻体。温度传感器70将多个测温部检测出的温度发送至控制装置90。
温度传感器60、70的测温部不限于5个,也可以是7个或其他的1个以上的个数。温度传感器70位于加热器42附近,加热器42与温度传感器70和温度传感器60的测温部配成对。将温度传感器60测量的管状部件2内的温度记作“管内温度”(Inner温度)。将温度传感器70测量的管状部件2外的处理容器10内的温度记作“管外温度”(Outer温度)。
控制装置90控制热处理装置1的动作。控制装置90例如可以是计算机。进行整个热处理装置1的动作的计算机的程序存储在存储介质中。存储介质例如可以是软盘、光盘、硬盘、闪存、DVD等。
[管外温度的过度升温]
通常,在热处理装置1中,使管状部件2内的区域(以下也称“管内区域”(Inner区域))的温度(Inner温度,管内温度)上升至方案中设定的目标温度,对基片W进行所希望的成膜处理。此时,通过控制设置在管状部件2外且处理容器10内的区域(以下也称“管外区域(Outer区域)”)的加热器42的功率,从管外区域向管内区域传热,使管内温度上升至目标温度。本说明书中,目标温度是作为温度控制的对象的管内区域的目标温度。
不过,在利用热处理装置1在基片W上例如形成钼膜等反射率高的金属膜的情况下,钼膜成膜时会在管状部件2(内管11的表面和外管12的内表面)上附着钼膜。钼膜的反射率为约0.97,较高,因此附着在管状部件2内侧的钼膜起到反射膜的作用。当内管11的表面和外管12的内表面被反射率高的膜覆盖时,管状部件2的双层结构带来的隔热效果提高,从管外区域到管内区域的热传递将耗费时间。
图2是用于说明处理容器10内的过度升温问题的坐标图。图2中(a)是表示管内温度之一例的坐标图,坐标图的横轴为时间,纵轴为温度。通过图2中(b)所示的加热器42的功率控制,管内温度缓缓上升。
不过,由于附着在管状部件2的内侧的钼膜起到反射膜的作用,管状部件2的双层结构导致从管外区域到管内区域的热传递耗费时间,即使提高加热器42的功率,管内温度也不会立即上升。为此,进一步提高加热器42的功率。在图2的(b)的例子中,在时间不足30分钟时进一步提高加热器42的功率。
在图2中(c)的P处,表示由此发生了管外温度超过预定的超温温度的过度升温的状态。图2中(c)是表示管外温度之一例的坐标图,坐标图的横轴是时间,纵轴是温度。由于加热器42功率的上升,在不足30分钟时,管外温度超过了超温温度(1050℃)。当超过超温温度时,出于安全上的问题,需要关闭加热器42,停止加热器42的加热。
为了避免以上说明的管外温度的过度升温,也可以考虑以使管内温度缓慢上升的方式控制加热器42的功率。这时管外温度虽然不会超过超温温度,但管内温度上升至目标温度所需的时间变长,生产效率降低。考虑到生产效率,在避免过度升温的同时尽可能快地将管内温度控制成目标温度是非常重要的。
为此,本发明提出一种能够缩短将管内温度控制成目标温度的时间的成膜方法。实施方式的成膜方法由控制装置90控制,并由热处理装置1执行。以下,参照图3和图4,对控制装置90的功能结构和硬件结构进行说明,之后对实施方式的成膜方法进行说明。图3是表示实施方式的控制装置90的功能结构之一例的图。图4是表示实施方式的控制装置90的硬件结构之一例的图。在以下的说明中,对实施方式的成膜方法中形成钼膜的例子进行说明。
参照图3,控制装置90包括控制部150和存储部160。存储部160存储有方案,方案中设定了在基片W形成钼膜时的步骤流程。在方案中,按每一个或多个步骤设定了气体种类、气体流量、压力、温度、处理时间等工艺条件。
控制部150包括获取部151、温度控制部152、成膜控制部153、加热器控制部154和气体控制部155。获取部151从温度传感器60(管内TC)获取管内温度。
温度控制部152基于获取到的管内温度进行控制以使得管内区域成为目标温度。加热器控制部154进行加热器42的功率控制。由此温度控制部152调节管内温度。成膜控制部153按照方案中设定的工艺条件在基片W形成钼膜。气体控制部155供给成膜气体、清洁气体等。另外,气体控制部155在进行管内区域的温度稳定化、升温、降温等温度控制时供给传热气体。
参照图4,说明控制装置90的硬件结构之一例。控制装置90包括CPU(CentralProcessing Unit,中央处理单元)101、ROM(Read Only Memory,只读存储器)102、RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)103、I/O端口104、操作面板105、HDD106(HardDisk Drive,硬盘驱动器)。各部分通过总线B连接。
CPU101基于读取到RAM103中的各种程序和规定了成膜处理、清洁处理等处理的步骤顺序的方案,对热处理装置1的各种动作和成膜处理、清洁处理等处理进行控制。程序中包含用于执行实施方式的成膜方法的程序。CPU101基于读取到RAM103中的这些程序执行实施方式的成膜方法。
ROM102由EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM,电可擦除可编程ROM)、闪存、硬盘等构成,是存储CPU101的程序、方案等的存储介质。RAM103作为CPU101的工作区等发挥作用。
I/O端口104从安装于热处理装置1的各种传感器获取检测温度、压力、气体流量的各种传感器的值,将其发送至CPU101。另外,I/O端口104将CPU101输出的控制信号输出至热处理装置1的各部分。并且,I/O端口104与供操作者(用户)操作热处理装置1的操作面板105连接。
HDD106是辅助存储装置,可以保存工艺方案、程序等。另外,HDD106中也可以保存各种传感器测量到的测量值的日志信息。
存储部160能够由ROM102、RAM103、EEPROM、闪存、HDD106中的任一者实现。获取部151能够由I/O端口104实现。温度控制部152、成膜控制部153、加热器控制部154和气体控制部155能够由CPU101执行。
[温度控制性的改善]
接着,参照图5,与参考例进行比较来说明实施方式中利用H2气体进行的温度控制性的改善方法。图5中(a)和(c)是参考例的利用N2气体进行的温度控制。图5中(b)和(d)是实施方式的利用H2气体进行的温度控制。图5中(a)~(d)表示管内区域的温度达到目标温度所需的时间。图5的(a)是一边从气体供给部20向处理容器10内供给N2气体,一边基于从温度传感器60获取到的管内温度进行控制以使得管内区域达到目标温度的情况。该情况下,温度在稳定于目标温度前会发生下冲(undershoot)、过冲(overshoot)。
另一方面,图5的(b)是一边从气体供给部20向处理容器10内供给H2气体,一边基于从温度传感器60获取到的管内温度进行控制以使得管内区域达到目标温度的情况。该情况下,在发生了下冲后,被控制为目标温度。由此,能够抑制过冲,缩短达到目标温度所需的时间。
图5的(c)是一边从气体供给部20向处理容器10内供给N2气体,一边使管内区域降温至目标温度的情况。另一方面,图5的(d)是一边从气体供给部20向处理容器10内供给H2气体,一边使管内区域降温至目标温度的情况。其结果是,在图5的(d)所示的供给H2气体的情况下,与图5的(c)所示的供给N2气体的情况相比,能够将降温时间缩短至约1/4。
H2气体在500℃时的热传导率为267mW/(m·K)。N2气体在500℃时的热传导率为38.64mW/(m·K)。H2气体与N2气体相比热传导率为约7倍。像这样,通过向处理容器10内供给H2气体等热传导率高的气体来大幅改善热传导,能够大幅缩短管内区域的温度调节(温度稳定化)时间。
[成膜方法]
接着,针对实施方式的包含温度调节的成膜方法,以使用热处理装置1在基片成膜的情况为例进行说明。图6是表示实施方式的成膜方法之一例的流程图。
首先,利用升降部19使保持着多个基片W的晶舟18上升而将其送入(载入)载入区,利用盖体16将处理容器10下端的开口气密地封闭,来准备基片W(工序S1)。接着,将处理容器10内抽真空(工序S3)。
在工序S1中,由于打开了处理容器10下端的开口,并将温度较低的基片W送入载入区,因此管内区域的温度降低。加热器控制部154基于温度传感器60的测温部61~65的检测温度控制加热器42的功率,以将降低了的处理容器10内的温度维持于预先根据方案等确定的设定温度(例如300~700℃),由此温度控制部152将管内区域的温度调节为目标温度(工序S5)。而且,气体控制部155对处理容器10内供给H2气体(工序S7)。另外,工序S5和工序S7可以同时开始,也可以在工序S7开始后开始工序S5。
接着,温度控制部152判断管内区域的温度是否成为目标温度(工序S9)。温度控制部152在判断为未成为目标温度时返回工序S5,并反复执行工序S5~S9直到成为目标温度。在工序S9中判断为已成为目标温度时,温度控制部152判断为管内区域的温度已稳定,结束温度调节,成膜控制部153执行钼膜的成膜处理(工序S11)。
关于工序S11的成膜处理的一个例子,后文将参照图8的流程图进行说明。在工序S11的成膜处理之后,利用升降部19将保持着多个基片W的晶舟18送出到处理容器10外(卸载),结束本处理(工序S13)。
以上,对本实施方式的成膜方法进行了说明。本实施方式的成膜方法包括:在处理容器内准备基片的工序;利用加热部调节处理容器内的温度的工序;和在调节了温度后,从气体供给部向处理容器内供给气体,在基片成膜的工序,其中,在调节温度的工序中从气体供给部向处理容器内供给包含传热气体的气体。由此,通过在温度调节时供给传热气体,能够提高传热效果,改善温度控制性。
[效果之一例]
参照图7,对以上说明的实施方式的成膜方法的效果之一例进行说明。图7是表示实施方式的成膜方法中供给传热气体的效果之一例的图。
图7中(a)~(c)为参考例。图7的(a)~(c)表示的是,在载入→抽真空→温度调节(温度稳定化)→成膜这一流程中,在温度调节工序的期间对处理容器内供给了Ar气体的情况下,温度传感器60的测温部61、63、65的检测温度(纵轴)随时间(横轴)的变化。图7中(d)~(f)为本实施方式。图7的(d)~(f)表示的是,在载入→抽真空→温度调节(温度稳定化)→成膜这一流程中,在温度调节工序的期间对处理容器内供给了H2气体的情况下,温度传感器60的测温部61、63、65的检测温度(纵轴)随时间(横轴)的变化。
图7中,将分区“TOP”、“CTR”和“BTM”的目标温度用“目标TOP”、“目标CTR”和“目标BTM”表示。这些目标温度可以设定为同一温度,也可以设定为不同温度。在图7的例子中,“目标TOP”、“目标CTR”和“目标BTM”为370℃。
上述各分区的管内区域的温度用“管内TOP”、“管内CTR”和“管内BTM”表示。此外,各分区的加热器42的功率用“功率TOP”、“功率CTR”和“功率BTM”表示。空气的输出用“功率Air”表示。
参照图7的(a)和图7的(d)可知,在载入开始(0分钟)至约6分钟的期间由于将晶舟18送入载入区,所以管内区域的温度因送入的例如100片基片W的温度而降低。因此,温度传感器60(测温部61、63、65)测量到的检测温度降低。
为此,如图7的(c)和图7的(f)所示,“功率CTR”、“功率BTM”所示的各分区的加热器的输出自约6分钟左右起变大,而“功率TOP”的加热器延迟输出,以使管内区域升温的方式进行控制。不过,由于从6分钟左右起利用排气部30开始排气(抽真空),处理容器10内成为减压气氛,因此热传导变差。另外,空气如“功率Air”所示从处理开始起一直输出。空气具有促进温度调节和Ar气体或H2气体的排气的效果。不过空气可以供给也可以不供给。
在26分钟左右,各分区的加热器的输出急剧变大,温度停止下降,并由于之后各分区的面向目标温度的温度调节,各分区的温度开始上升。在图7中从30分钟左右起开始供给Ar气体或H2气体。
在参考例的温度控制中,如图7的(c)所示,温度调节(温度稳定化)过程中“功率BTM”的加热器的输出较大,“功率TOP”、“功率CTR”的加热器42的功率几率不输出。这是因为,热量难以从管外区域向管内区域传递,“功率BTM”的加热器的输出过大。其结果是,如图7的(b)中放大表示的那样产生过冲,中部(CTR)和顶部(TOP)的管内区域的温度超过目标温度。
在实施方式的温度控制中,如图7的(f)所示,温度调节(温度稳定化)过程中“功率TOP”、“功率CTR”、“功率BTM”的加热器42的功率均被输出。可认为其原因是,利用H2气体提高了从管外区域到管内区域的传热效果,各分区的加热器42的功率能够正常输出。其结果是,如图7的(e)中放大表示的那样不产生过冲,各分区的管内区域的温度不会超过各分区的目标温度。根据以上结果,实施方式的成膜方法能够改善温度控制性,缩短温度稳定化的时间。
[成膜处理]
接着,参照图8,对图6的工序S11中执行的成膜处理的细节进行说明。图8是表示图6的工序S11的成膜处理的细节之一例的流程图。成膜处理中,气体供给部20停止供给H2气体,供给成膜气体(工序S21)。
接着,成膜控制部153按照方案在基片W形成钼膜(工序S23)。然后,成膜控制部153判断是否存在下一步骤(工序S25),在判断为存在下一步骤的情况下,温度控制部152判断在进行下一步骤的成膜前是否将管内区域控制为升温或降温(工序S27)。在步骤S27中温度控制部152判断为将管内区域控制为升温或降温的情况下,基于温度传感器60的测温部61~65的检测温度控制加热器42的功率,供给H2气体(工序S29)。
接着,温度控制部152判断是否成为目标温度(工序S31),在判断为未成为目标温度时返回工序S29,反复执行工序S29~S31直到成为目标温度。温度控制部152在成为目标温度时返回工序S21,在工序S21~S23中在基片W成膜。
在工序S27中温度控制部152判断为不将管内区域控制为升温或降温的情况下,判断是否进行管内区域的温度稳定化控制(工序S33)。在工序S33中温度控制部152判断为进行管内区域的温度稳定化控制的情况下,基于温度传感器60的测温部61~65的检测温度控制加热器42的功率,供给H2气体(工序S29)。接着,温度控制部152判断是否成为目标温度(工序S31),在判断为未成为目标温度时返回工序S29,反复执行工序S29~S31直到成为目标温度。温度控制部152在成为目标温度时返回工序S21,在工序S21~S23中在基片W成膜。
在工序S31中温度控制部152判断为不进行管内区域的温度稳定化控制的情况下,返回工序S21,在工序S21~S23中在基片W成膜。在工序S25中判断为不存在下一步骤时,结束本处理。
以上对本实施方式的成膜方法进行了说明。本实施方式的成膜方法包括:当在基片W成膜的工序包括多个步骤的情况下,在各步骤执行前判断是否具有调节温度的工序的工序;和在该进行判断的工序中判断为具有调节温度的工序的情况下,在调节温度的工序中在规定时间供给包含传热气体的气体的工序。由于在调节温度的工序中,不仅在管内区域的温度稳定化期间供给包含传热气体的气体,在管内区域的升温或降温时也供给包含传热气体的气体,因此能够改善温度控制性。
[效果之一例]
对以上说明的实施方式的成膜方法的效果之一例,参照图9进行说明。图9是表示实施方式的成膜方法中供给传热气体的效果之一例的图。
图9中(a)为参考例,图9中(b)为本实施方式。图9的(a)表示的是,在将管内区域的温度降温控制至目标温度的工序的期间对处理容器内供给了Ar气体的情况下,温度传感器60的测温部61、63、65的检测温度(纵轴)随时间(横轴)的变化。图9的(b)表示的是,在将管内区域的温度降温控制至目标温度的工序的期间对处理容器内供给了H2气体的情况下,温度传感器60的测温部61、63、65的检测温度(纵轴)随时间(横轴)的变化。
由此可知,在“管内TOP”、“管内CTR”和“管内BTM”之各分区中,在降温时供给H2气体的情况下,与降温时供给Ar气体的情况相比,达到目标温度花费的时间缩短了约150分钟。即,由于H2气体的传热效果较高,在该例中温度调节时间缩短为约1/4。
对升温而言,也能够得到相同的效果。由此,能够在短时间内使管内区域升温或降温至目标温度。例如,通过在成膜前或成膜中的步骤间的、需要使管内区域的温度稳定化、升温以及降温的时刻供给H2气体等传热气体,能够由传热气体提高将加热器42的热(热量)从管外区域向管内区域传递的效果。由此,能够通过传热效果的提高来改善温度控制性,例如缩短温度调节时间等。
传热气体不限于H2气体,能够使用例如He等热传导率高的气体。传热气体可以不仅是H2气体、He等热传导率高的气体,也可以是包含这之外的气体的混合气体。
另外,在以上的实施方式中,作为成膜方法之一例说明了基于化学气体沉积法(CVD:Chemical Vapor Deposition)的成膜方法,但不限于此,例如对于原子层沉积(ALD:Atomic Layer Deposition)法也能够同样适用。
例如,在基于ALD法的成膜方法中,在成膜中可以反复交替地供给H2气体、成膜气体(例如反应气体)、H2气体、成膜气体(例如还原气体)。由此,能够缩短利用成膜气体成膜前的温度调节时间。
另外,实施方式的成膜方法不限于形成钼膜,也可以形成钨膜、铌膜等金属膜。或者也可以形成金属膜以外的膜。
本次公开的实施方式的成膜方法和热处理装置在所有方面都只是例示而不应当认为是限制性的。实施方式可以在不脱离本发明技术方案(权利要求书)的范围及其思想的基础上,以各种方式实现变形和改进。上述多个实施方式中记载的内容在不产生矛盾的范围内能够采用其他结构,或能够在不产生矛盾的范围内相互组合。

Claims (9)

1.一种在热处理装置中执行的成膜方法,所述热处理装置包括处理容器、所述处理容器内的管状部件、对所述处理容器内进行加热的加热部和气体供给部,所述成膜方法包括:
在所述管状部件内准备基片的工序;
利用所述加热部调节所述管状部件内的温度的工序;和
在调节了所述温度后,从所述气体供给部向所述处理容器内供给包含成膜气体的气体,来在基片成膜的工序,
在所述调节温度的工序中,从所述气体供给部向所述处理容器内供给包含传热气体的气体。
2.如权利要求1所述的成膜方法,其中,
在所述调节温度的工序中,在进行所述管状部件内的温度稳定化、升温和降温的温度控制中的至少任一者时,供给包含所述传热气体的气体。
3.如权利要求1或2所述的成膜方法,其中,
在所述在基片成膜的工序的期间,或者在所述在基片成膜的工序之前的规定时间,供给包含所述传热气体的气体。
4.如权利要求3所述的成膜方法,其中,
当所述在基片成膜的工序包括多个步骤时,在所述多个步骤中的、具有所述调节温度的工序的步骤中,在规定时间供给包含所述传热气体的气体。
5.如权利要求1~4中任一项所述的成膜方法,其中,
所述传热气体包含H2气体和He气体中的至少任一者。
6.如权利要求1~5中任一项所述的成膜方法,其中,
所述在基片成膜的工序中,在基片形成金属膜。
7.如权利要求1~6中任一项所述的成膜方法,其中,
在使所述处理容器内为真空状态后,在所述调节温度的工序中供给包含所述传热气体的气体。
8.如权利要求1~7中任一项所述的成膜方法,其中,
在所述调节温度的工序中,向所述处理容器内供给包含所述传热气体的气体和空气。
9.一种热处理装置,其包括处理容器、所述处理容器内的管状部件、对所述处理容器内进行加热的加热部、气体供给部和控制部,所述热处理装置的特征在于:
所述控制部控制下述工序:
在所述管状部件内准备基片的工序;
利用所述加热部调节所述管状部件内的温度的工序;和
在调节了所述温度后,从所述气体供给部向所述处理容器内供给包含成膜气体的气体,来在基片成膜的工序,
并且进行控制,以在所述调节温度的工序中从所述气体供给部向所述处理容器内供给包含传热气体的气体。
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