CN116805570A - 衬底处理方法、半导体器件的制造方法、衬底处理装置及记录介质 - Google Patents

衬底处理方法、半导体器件的制造方法、衬底处理装置及记录介质 Download PDF

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CN116805570A
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西田政哉
绀野光太郎
池谷谦
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Kokusai Electric Corp
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Abstract

本发明涉及衬底处理方法、半导体器件的制造方法、衬底处理装置及计算机可读取的记录介质。本发明能够提高对形成于衬底上的膜的厚度的控制性。本发明具有:(a)在收容于处理容器内的衬底上形成第1膜的工序;和(b)重复对收容于处理容器内的衬底供给处理气体的循环,从而在衬底上形成与第1膜组成不同的第2膜的工序,其中,在处理容器内的部件的最表面附着有第2膜的第2状态下进行(b)的情况下,将循环的重复进行规定的m次,在处理容器内的部件的最表面附着有第1膜的第1状态下进行(b)的情况下,将循环的重复进行与m次不同的m±次,或者,在进行于处理容器内的部件的最表面形成第2膜的预涂布工序之后,将循环的重复进行m次。

Description

衬底处理方法、半导体器件的制造方法、衬底处理装置及记录 介质
技术领域
本公开文本涉及衬底处理方法、半导体器件的制造方法、衬底处理装置及记录介质。
背景技术
作为半导体器件的制造工序的一个工序,有时进行在收容于处理容器内的衬底上形成具有各种组成的膜的衬底处理工序(例如参见专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2021-193748号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本公开文本的目的在于,提供提高对形成于衬底上的膜的厚度的控制性的技术。
用于解决课题的手段
根据本公开文本的一个方式来提供下述技术,其具有:
(a)对收容于处理容器内的衬底供给第1处理气体,从而在衬底上形成具有规定的组成的第1膜的工序;和
(b)重复对收容于前述处理容器内的衬底供给第2处理气体的循环,从而在衬底上形成与前述第1膜组成不同的第2膜的工序,
在前述处理容器内的部件的最表面附着有前述第2膜的第2状态下进行前述(b)的情况下,将前述循环的重复进行规定的m次,
在前述处理容器内的部件的最表面附着有前述第1膜的第1状态下进行前述(b)的情况下,将前述循环的重复进行与前述m次不同的m±次,或者,将于前述处理容器内的部件的最表面形成前述第2膜的预涂布工序的循环的重复进行m次。
发明的效果
根据本公开文本,能够提供提高对形成于衬底上的膜的厚度的控制性的技术。
附图说明
图1是本公开文本的一个方式中适宜使用的衬底处理装置的立式处理炉的概略构成图,是以纵向剖视图来示出处理炉202部分的图。
图2是本公开文本的一个方式中适宜使用的衬底处理装置的立式处理炉的概略构成图,是以图1的A-A线剖视图来示出处理炉202部分的图。
图3是本公开文本的一个方式中适宜使用的衬底处理装置的控制器的概略构成图,是以框图来示出控制器121的控制系统的图。
图4是示出本公开文本的一个方式中的第1膜形成中的气体供给顺序的流程图。
图5是示出本公开文本的一个方式中的第2膜形成中的气体供给顺序的流程图。
图6是示出本公开文本的一个方式中的第2膜形成中进行的控制动作的流程图。
附图标记说明
200晶片(衬底)
具体实施方式
<本公开文本的一个方式>
以下,针对本公开文本的一个方式,主要使用图1~图6进行说明。需要说明的是,以下的说明中使用的附图均为示意性的图,附图上的各要素的尺寸关系、各要素的比率等并非必然与实际一致。另外,在多个附图彼此之间,各要素的尺寸关系、各要素的比率等也并非必然一致。
(1)衬底处理装置的构成
如图1所示,处理炉202具有作为加热机构(温度调节部)的加热器207。加热器207为圆筒形状,通过支承于保持板而被垂直地安装。加热器207也作为利用热使气体活化(激发)的活化机构(激发部)发挥作用。
在加热器207的内侧,与加热器207呈同心圆状地配设有反应管203。反应管203由例如石英(SiO2)或碳化硅(SiC)等耐热性材料构成,形成为上端闭塞、下端开口的圆筒形状。在反应管203的下方,与反应管203呈同心圆状地配设有歧管209。歧管209由例如不锈钢(SUS)等金属材料构成,形成为上端及下端开口的圆筒形状。歧管209的上端部与反应管203的下端部卡合,以支承反应管203的方式构成。在歧管209与反应管203之间设有作为密封部件的O型圈220a。反应管203与加热器207同样地被垂直安装。主要由反应管203和歧管209构成处理容器(反应容器)。在处理容器的筒中空部形成有处理室201。处理室201以能够收容作为衬底的晶片200的方式构成。在该处理室201内进行对晶片200的处理。
在处理室201内,以贯穿歧管209的侧壁的方式分别设有作为第1供给部、第2供给部的喷嘴249a、249b。也将喷嘴249a、249b分别称为第1喷嘴、第2喷嘴。喷嘴249a、249b分别由石英或SiC等作为耐热性材料的非金属材料构成。在喷嘴249a、249b上分别连接有作为第1配管、第2配管的气体供给管232a、232b。喷嘴249a、249b相互邻接地设置。
在气体供给管232a、232b上,从气流的上游侧起依次分别设有作为流量控制器(流量控制部)的质量流量控制器(MFC)241a、241b及作为开闭阀的阀243a、243b。在比气体供给管232a的阀243a靠下游侧连接有气体供给管232c、232d。在气体供给管232c、232d上,从气流的上游侧起依次分别设有MFC241c、241d,阀243c、243d。在比气体供给管232b的阀243b靠下游侧连接有气体供给管232e。在气体供给管232e上,从气流的上游侧起依次设有MFC241e、阀243e。气体供给管232a~232e由例如SUS等金属材料构成。
如图2所示,喷嘴249a、249b在反应管203的内壁与晶片200之间的俯视下呈圆环状的空间中,自反应管203的内壁的下部沿着上部以朝向晶片200的排列方向上方竖立的方式而分别设置。即,在排列有晶片200的晶片排列区域的侧方的、将晶片排列区域水平包围的区域,以沿着晶片排列区域的方式分别设有喷嘴249a、249b。在喷嘴249a、249b的侧面分别设有供给气体的气体供给孔250a、250b。气体供给孔250a、250b分别以在俯视下朝向晶片200的中心的方式开口,能够朝向晶片200供给气体。在反应管203的从下部至上部的范围内,设有多个气体供给孔250a、250b。
从气体供给管232a经由MFC241a、阀243a、喷嘴249a向处理室201内供给原料(原料气体)作为处理气体(第1处理气体、第2处理气体)。
从气体供给管232b经由MFC241b、阀243b、喷嘴249b向处理室201内供给作为氮化剂的含氮(N)气体作为处理气体(第1处理气体、第2处理气体)。含N气体作为N源发挥作用。
从气体供给管232c经由MFC241c、阀243c、气体供给管232b、喷嘴249b向处理室201内供给含氮(N)和碳(C)的气体作为处理气体(第1处理气体、第2处理气体)。含N和C的气体作为N源和C源发挥作用。
从气体供给管232d、232e分别经由MFC241d、241e、阀243d、243e、气体供给管232a、232b、喷嘴249a、249b向处理室201内供给非活性气体。非活性气体作为吹扫气体、载气、稀释气体等发挥作用。
主要由气体供给管232a~232c、MFC241a~232c、阀243a~232c构成处理气体供给系统(第1处理气体供给系统、第2处理气体供给系统)。主要由气体供给管232d、232e、MFC241d、241e、阀243d、243e构成非活性气体供给系统。
上述各种供给系统中的任一者或全部的供给系统可以构成为由阀243a~243e、MFC241a~241e等集成而成的集成型供给系统248。集成型供给系统248分别对气体供给管232a~232e进行连接,以利用后述控制器121控制向气体供给管232a~232e内供给各种气体的动作、即阀243a~243e的开闭动作、利用MFC241a~241e进行的流量调节动作等的方式构成。集成型供给系统248以一体型或分体型的集成单元的形式构成,构成为能够以集成单元为单位对气体供给管232a~232e等进行装拆,能够以集成单元为单位进行集成型供给系统248的维护、更换、增设等。
在反应管203的侧壁下方,设有对处理室201内的气氛进行排气的排气口231a。排气口231a也可以自反应管203的侧壁的下部沿着上部、即沿着晶片排列区域设置。在排气口231a上连接有排气管231。排气管231由例如SUS等金属材料构成。在排气管231上,经由作为对处理室201内的压力进行检测的压力检测器(压力检测部)的压力传感器245及作为压力调节器(压力调节部)的APC(Auto Pressure Controller,自动压力控制器)阀244,连接有作为真空排气装置的真空泵246。APC阀244构成为在使真空泵246工作的状态下使阀开闭,由此能够进行处理室201内的真空排气及真空排气停止,此外,通过在使真空泵246工作的状态下基于由压力传感器245检测到的压力信息调节阀开度,由此能够调节处理室201内的压力。排气系统主要由排气管231、APC阀244、压力传感器245构成。也可以认为真空泵246包含于排气系统。
在歧管209的下方,设有能够将歧管209的下端开口气密地闭塞的作为炉口盖体的密封盖219。密封盖219由例如SUS等金属材料构成,形成为圆盘状。在密封盖219的上表面,设有与歧管209的下端抵接的作为密封部件的O型圈220b。在密封盖219的下方,设置有使后述的晶舟217旋转的旋转机构267。旋转机构267的旋转轴255由例如SUS等金属材料构成,贯穿密封盖219而与晶舟217连接。旋转机构267以通过使晶舟217旋转而使晶片200旋转的方式构成。密封盖219以通过设置于反应管203外部的作为升降机构的晶舟升降机115而在垂直方向上升降的方式构成。晶舟升降机115构成为通过使密封盖219升降,从而将晶片200向处理室201内搬入及向处理室201外搬出(搬送)的搬送系统(搬送机构)。
在歧管209的下方,设有作为炉口盖体的闸门219s,该闸门219s能够在使密封盖219下降而将晶舟217从处理室201内搬出后的状态下,气密地闭塞歧管209的下端开口。闸门219s由例如SUS等金属材料构成,形成为圆盘状。在闸门219s的上表面,设有与歧管209的下端抵接的作为密封部件的O型圈220c。闸门219s的开闭动作(升降动作、转动动作等)由闸门开闭机构115s控制。
作为衬底支承件的晶舟217以将多张(例如25~200张)晶片200以水平姿态且使中心相互对齐的状态在垂直方向上排列而呈多层地进行支承的方式、即隔开间隔排列的方式构成。晶舟217由例如石英、SiC等耐热性材料构成。晶舟217的下部呈多层地支承由例如石英、SiC等耐热性材料构成的隔热板218。
在反应管203内,设置有作为温度检测器的温度传感器263。通过基于由温度传感器263检测到的温度信息来调节对加热器207的通电状态,从而处理室201内的温度成为所期望的温度分布。温度传感器263沿着反应管203的内壁设置。
如图3所示,作为控制部(控制手段)的控制器121以具备CPU(Central ProcessingUnit,中央处理器)121a、RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)121b、存储装置121c、I/O端口121d的计算机的形式构成。RAM121b、存储装置121c、I/O端口121d构成为能够经由内部总线121e与CPU121a进行数据交换。在控制器121上,连接有例如构成为触控面板等的输入输出装置122。
存储装置121c由例如闪存、HDD(Hard Disk Drive,硬盘驱动器)、SSD(SolidState Drive,固态硬盘)等构成。在存储装置121c内以可读取的方式储存有对衬底处理装置的动作进行控制的控制程序、记载有后述的衬底处理的步骤、条件等的工艺制程等。工艺制程是以能够使后述的衬底处理中的各步骤在控制器121中执行并得到规定结果的方式组合而成的,作为程序发挥功能。以下,也将控制程序、工艺制程等一并简称为程序。另外,也将工艺制程简称为制程。本说明书中,使用程序这一用语的情况包括仅包含制程的情况、仅包含控制程序的情况、或包含这两者的情况。RAM121b构成为暂时保持由CPU121a读取到的程序、数据等的存储区域(工作区)。
I/O端口121d与上述的MFC241a~241e、阀243a~243e、压力传感器245、APC阀244、真空泵246、温度传感器263、加热器207、旋转机构267、晶舟升降机115、闸门开闭机构115s等连接。
CPU121a以能够从存储装置121c读取并执行控制程序,并根据来自输入输出装置122的操作命令的输入等从存储装置121c读取制程的方式构成。CPU121a构成为能够按照所读取的制程的内容控制以下动作:利用MFC241a~241e进行的各种气体的流量调节动作、阀243a~243e的开闭动作、APC阀244的开闭动作及基于压力传感器245的利用APC阀244进行的压力调节动作、真空泵246的起动及停止、基于温度传感器263的加热器207的温度调节动作、利用旋转机构267进行的晶舟217的旋转及旋转速度调节动作、利用晶舟升降机115进行的晶舟217的升降动作、利用闸门开闭机构115s进行的闸门219s的开闭动作等。
控制器121能够通过将储存在外部存储装置123中的上述程序安装在计算机中而构成。外部存储装置123包括例如HDD等磁盘、CD等光磁盘、MO等光磁盘、USB存储器、SSD等半导体存储器等。存储装置121c、外部存储装置123以计算机可读取的记录介质的形式构成。以下也将它们一并简称为记录介质。在本说明书中,使用记录介质这一用语的情况包括仅包含存储装置121c的情况、仅包含外部存储装置123的情况或包含这两者的情况。需要说明的是,向计算机提供程序也可以不使用外部存储装置123而使用互联网、专用线路等通信手段进行。
(2)衬底处理工序
作为半导体器件的制造工序的一个工序,有时使用上述衬底处理装置,进行对作为收容于处理容器内的衬底的晶片200供给第1处理气体,从而在晶片200上形成具有规定的组成的第1膜的工序(以下也称为第1膜形成)。另外,有时也进行重复对收容于处理容器内的晶片200供给第2处理气体的循环,从而在晶片200上形成与第1膜组成不同的第2膜的工序(以下也称为第2膜形成)。另外,有时也进行在处理容器内不存在晶片200的状态下,在处理容器内的部件的最表面形成具有规定的组成的膜的处理(预涂布)。
以下,针对第1膜形成、第2膜形成及预涂布的具体内容进行说明。在以下的说明中,构成衬底处理装置的各部分的动作由控制器121控制。
需要说明的是,本说明书中使用“晶片”这一用语的情况包括表示晶片本身的情况、表示晶片与在其表面形成的规定的层、膜的层叠体的情况。本说明书中使用“晶片的表面”这一用语的情况包括表示晶片本身的表面的情况、表示在晶片上形成的规定的层等的表面的情况。本说明书中记载为“在晶片上形成规定层”的情况包括表示在晶片本身的表面上直接形成规定层的情况、在晶片上形成的层等之上形成规定层的情况。本说明书中,使用“衬底”这一用语的情况也与使用“晶片”这一用语的情况含义相同。
《第1膜形成》
首先,针对第1膜形成的处理步骤、处理条件,使用图4进行说明。以下,作为一个例子,针对在未将晶片200搬入处理容器内的状态下重新开始第1膜形成处理的情况进行说明。
本方式中,在第1膜形成处理中,例如供给原料和氮化剂来作为第1处理气体,从而能够在晶片200上形成具有规定的组成的第1膜。
在本方式的第1膜形成处理中,如图4所示的处理顺序,通过将非同时地进行下述步骤的循环进行规定次数(n次,n为1以上的整数),从而在晶片200上形成具有规定的组成的第1膜:
步骤A1,对收容于处理容器内的晶片200供给原料;和
步骤A2,对收容于处理容器内的晶片200供给氮化剂。
本说明书中,为方便起见,有时也如下示出上述处理顺序。在以下的其他方式、变形例等的说明中也使用同样的表述。
(原料→氮化剂)×n
(晶片填充)
多张晶片200被装填(晶片填充)于晶舟217。然后,利用闸门开闭机构115s使闸门219s移动,打开歧管209的下端开口(闸门打开)。晶片200包括产品晶片、假片(dummywafer)。
(晶舟加载)
然后,如图1所示,利用晶舟升降机115将支承有多张晶片200的晶舟217提起,并向处理室201内搬入(晶舟加载)。在该状态下,密封盖219成为经由O型圈220b将歧管209的下端密封的状态。
(压力调节和温度调节)
晶舟加载结束后,以处理室201内、即晶片200所存在的空间成为所期望的压力(真空度)的方式,利用真空泵246进行真空排气(减压排气)。此时,处理室201内的压力由压力传感器245测定,基于该测得的压力信息对APC阀244进行反馈控制(压力调节)。另外,以处理室201内的晶片200成为所期望的处理温度的方式,利用加热器207进行加热。此时,以使处理室201内成为所期望的温度分布的方式,基于温度传感器263检测到的温度信息,对向加热器207的通电状态进行反馈控制(温度调节)。另外,开始利用旋转机构267进行的晶片200的旋转。处理室201内的排气、晶片200的加热及旋转均至少在直至对晶片200的处理结束的期间持续进行。
(气体供给循环)
然后,依次执行步骤A1、A2。
〔步骤A1〕
步骤A1中,对处理室201内的晶片200供给原料(原料气体)。
具体而言,打开阀243a,向气体供给管232a内流入原料。原料由MFC241a进行流量调节,经由喷嘴249a向处理室201内供给,并从排气口231a排气。此时,从晶片200的侧方对晶片200供给原料(原料供给)。此时,也可以打开阀243d、243e,分别经由喷嘴249a、249b向处理室201内供给非活性气体。
作为本步骤中的处理条件,可例示出:
处理温度:550~800℃、优选为550~650℃
处理压力:1~2666Pa、优选为67~931Pa
原料供给流量:0.01~2slm、优选为0.1~1slm
原料供给时间:1~20秒、优选为1~10秒
非活性气体供给流量(每个气体供给管):0~10slm。
需要说明的是,本说明书中的“550~800℃”这样的数值范围的表述是指,下限值及上限值包含在其范围内。因此,例如“550~800℃”是指“550℃以上800℃以下”。针对其他数值范围也同样如此。另外,本说明书中的处理温度是指晶片200的温度或处理室201内的温度,处理压力是指处理室201内的压力。另外,所谓气体供给流量:0slm,是指不供给该气体的情况。上述情况在以下的说明中也同样如此。
在上述处理条件下,通过对晶片200供给例如氯硅烷系气体作为原料,从而在作为基底的晶片200的最表面上形成包含Cl的含Si层。包含Cl的含Si层通过下述方法形成:氯硅烷系气体分子向晶片200的最表面的物理吸附、化学吸附;氯硅烷系气体的一部分分解后的物质的分子向晶片200的最表面的物理吸附、化学吸附;由氯硅烷系气体的热分解形成的Si向晶片200的最表面的沉积;等等。包含Cl的含Si层可以是氯硅烷系气体分子、氯硅烷系气体的一部分分解后的物质的分子的吸附层(物理吸附层、化学吸附层),也可以是包含Cl的Si的沉积层。本说明书中,也将包含Cl的含Si层简称为含Si层。需要说明的是,在上述处理条件下,支配性地(优先地)产生向晶片200的最表面上的氯硅烷系气体分子、氯硅烷系气体的一部分分解后的物质的分子的物理吸附、化学吸附,由氯硅烷系气体的热分解形成的Si的沉积少量地产生、或者几乎不产生。即,在上述处理条件下,含Si层压倒性多地包括氯硅烷系气体分子、氯硅烷系气体的一部分分解后的物质的分子的吸附层(物理吸附层、化学吸附层),并且少量包括、或者几乎不包括包含Cl的Si的沉积层。
在形成含Si层后,关闭阀243a,停止向处理室201内供给原料。然后,对处理室201内进行真空排气,将残留在处理室201内的气体等从处理室201内排除(吹扫)。此时,打开阀243d、243e,向处理室201内供给非活性气体。非活性气体作为吹扫气体发挥作用。
作为吹扫的处理条件,可例示出:
非活性气体供给流量(每个气体供给管):1~20slm
非活性气体供给时间:1~20秒、优选为1~10秒。
其他处理条件为与本步骤中的供给原料时的处理条件相同的处理条件。
作为原料,例如能够使用包含作为构成在晶片200上形成的膜的主要元素的硅(Si)的硅烷系气体。作为硅烷系气体,例如能够使用包含卤素和Si的气体、即卤代硅烷系气体。卤素中包括氯(Cl)、氟(F)、溴(Br)、碘(I)等。作为卤代硅烷系气体,例如能够使用包含Cl和Si的上述氯硅烷系气体。
作为原料,例如能够使用单氯硅烷(SiH3Cl、简称:MCS)气体、二氯硅烷(SiH2Cl2、简称:DCS)气体、三氯硅烷(SiHCl3、简称:TCS)气体、四氯硅烷(SiCl4、简称:4CS)气体、六氯二硅烷气体(Si2Cl6、简称:HCDS)气体、八氯三硅烷(Si3Cl8、简称:OCTS)气体等氯硅烷系气体。作为原料,能够使用上述之中的1种以上。
作为原料,除了氯硅烷系气体以外,例如也能够使用四氟硅烷(SiF4)气体、二氟硅烷(SiH2F2)气体等氟硅烷系气体,四溴硅烷(SiBr4)气体、二溴硅烷(SiH2Br2)气体等溴硅烷系气体,四碘硅烷(SiI4)气体、二碘硅烷(SiH2I2)气体等碘硅烷系气体。作为原料,能够使用上述之中的1种以上。
作为原料,除了这些以外,例如也能够使用包含氨基和Si的气体、即氨基硅烷系气体。氨基是指由氨、伯胺或者仲胺除去氢(H)后的1价官能团,能够表示为-NH2、-NHR、-NR2。需要说明的是,R表示烷基,-NR2的2个R可以相同也可以不同。
作为原料,例如也能够使用四(二甲基氨基)硅烷(Si[N(CH3)2]4、简称:4DMAS)气体、三(二甲基氨基)硅烷(Si[N(CH3)2]3H、简称:3DMAS)气体、双(二乙基氨基)硅烷(Si[N(C2H5)2]2H2、简称:BDEAS)气体、双(叔丁基氨基)硅烷(SiH2[NH(C4H9)]2、简称:BTBAS)气体、(二异丙基氨基)硅烷(SiH3[N(C3H7)2]、简称:DIPAS)气体等氨基硅烷系气体。作为原料,能够使用上述之中的1种以上。
这些方面在后述的步骤B1、C1中也同样如此。
作为非活性气体,例如能够使用氮(N2)气体、氩(Ar)气体、氦(He)气体、氖(Ne)气体、氙(Xe)气体、氪(Kr)气体、氡(Rn)气体等稀有气体。作为非活性气体,能够使用上述之中的1种以上。这方面在后述的各步骤中也同样如此。
[步骤A2]
在步骤A1结束后,对处理室201内的晶片200、即在晶片200上形成的含Si层供给氮化剂。
具体而言,打开阀243b,向气体供给管232b内流入氮化剂。氮化剂由MFC241b进行流量调节,经由喷嘴249b向处理室201内供给,并从排气口231a排气。此时,从晶片200的侧方对晶片200供给氮化剂(氮化剂供给)。此时,也可以打开阀243d、243e,分别经由喷嘴249a、249b向处理室201内供给非活性气体。
作为本步骤中的处理条件,可例示出:
处理压力:1~4000Pa、优选为1~1200Pa
氮化剂供给流量:0.1~20slm、优选为1~10slm
氮化剂供给时间:1~120秒、优选为1~60秒。
其他处理条件为与在步骤A1中供给原料时的处理条件相同的处理条件。
通过在上述处理条件下对晶片200供给氮化剂,从而在晶片200上形成的含Si层的至少一部分被氮化(改性)。作为结果,在作为基底的晶片200的最表面上形成硅氮化层(SiN层)来作为包含Si和N的层。在形成SiN层时,含Si层中包含的Cl等杂质在由氮化剂引起的含Si层的改性反应的过程中构成至少包含Cl的气体状物质,并从处理室201内排出。由此,SiN层成为与步骤A1中形成的含Si层相比Cl等杂质少的层。
在形成SiN层后,关闭阀243b,停止向处理室201内供给氮化剂,通过与步骤A1中的吹扫相同的处理步骤将残留在处理室201内的气体等从处理室201内排除(吹扫)。
作为氮化剂,例如能够使用含N和H的气体。氮化剂优选具有N-H键。作为氮化剂,例如能够使用氨(NH3)气体、二氮烯(N2H2)气体、肼(N2H4)气体、N3H8气体等氮化氢系气体。作为氮化剂,能够使用上述之中的1种以上。这方面在后述的步骤B3、C3中也同样如此。
[实施规定次数]
通过将非同时(即不同步)地进行上述步骤A1、A2的循环执行规定次数(n次,n为1以上的整数),将晶片200的表面作为基底,在该基底上能够形成例如包含作为第1元素的Si和作为第2元素的N的规定厚度的硅氮化膜(SiN膜)来作为第1膜。上述循环优选重复进行多次。即,优选的是,每1次循环所形成的SiN层的厚度比所期望的膜厚薄,重复进行多次上述循环直至通过层叠SiN层而形成的SiN膜的厚度成为所期望的膜厚。
(后吹扫和大气压恢复)
在向晶片200上形成所期望的厚度的第1氮化膜的处理完成后,分别从喷嘴249a、249b向处理室201内供给作为吹扫气体的非活性气体,并从排气口231a排气。由此,处理室201内被吹扫,处理室201内残留的气体、反应副产物等从处理室201内被除去(后吹扫)。然后,处理室201内的气氛被置换为非活性气体(非活性气体置换),处理室201内的压力恢复为常压(大气压恢复)。
(晶舟卸载)
然后,利用晶舟升降机115使密封盖219下降,歧管209的下端开口。然后,处理完的晶片200在被支承于晶舟217的状态下从歧管209的下端被搬出至反应管203的外部(晶舟卸载)。晶舟卸载后,使闸门219s移动,歧管209的下端开口经由O型圈220c而由闸门219s密封(闸门关闭)。
(晶片冷却)
在晶舟卸载后、即闸门关闭后,在将处理完的晶片200支承于晶舟217的状态下,冷却至成为可取出的规定温度(晶片冷却)。
(晶片取出)
在晶片冷却后,将冷却至成为可取出的规定温度的处理完的晶片200从晶舟217取出(晶片取出)。
如此,在晶片200上形成第1膜的一系列处理结束。
《第2膜形成》
接下来,针对第2膜形成的处理步骤、处理条件,使用图5进行说明。以下,针对在未将晶片200搬入处理容器内的状态下重新开始第2膜形成处理的情况进行说明。
本方式中,在第2膜形成处理中,例如供给原料、含N和C的气体及氮化剂来作为第2处理气体,从而能够在晶片200上形成与第1膜组成不同的第2膜。
在本方式的第2膜形成处理中,如图5所示的处理顺序,通过将非同时地进行下述步骤的循环进行规定次数(m次,m为2以上的整数)、即通过重复该循环,从而在晶片200上形成与第1膜组成不同的第2膜:
步骤B1,对收容于处理容器内的晶片200供给原料;
步骤B2,对收容于处理容器内的晶片200供给含N和C的气体;和
步骤B3,对收容于处理容器内的晶片200供给氮化剂。
本说明书中,为方便起见,有时也如下示出上述处理顺序。在以下的其他方式、变形例等的说明中也使用同样的表述。
(原料→含N和C的气体→氮化剂)×m
首先,通过与上述第1膜形成中的晶片填充、晶舟加载及压力调节和温度调节相同的处理步骤来进行晶片填充、晶舟加载及压力调节和温度调节。
(气体供给循环)
然后,依次执行步骤B1、B2。
〔步骤B1〕
在步骤B1中,通过与上述步骤A1中的处理步骤、处理条件相同的处理步骤、处理条件,对处理室201内的晶片200供给原料(原料供给)。由此,在晶片200的最表面上形成含Si层。在形成含Si层后,停止向处理室201内供给原料,通过与步骤A1中的吹扫相同的处理步骤将残留在处理室201内的气体等从处理室201内排除(吹扫)。
[步骤B2]
在步骤B1结束后,对处理室201内的晶片200、即在晶片200上形成的含Si层供给含N和C的气体。
具体而言,打开阀243c,向气体供给管232c内流入含N和C的气体。含N和C的气体由MFC241c进行流量调节,经由喷嘴249b向处理室201内供给,并从排气口231a排气。此时,从晶片200的侧方对晶片200供给含N和C的气体(含N和C的气体供给)。此时,也可以打开阀243d、243e,分别经由喷嘴249a、249b向处理室201内供给非活性气体。
作为本步骤中的处理条件,可例示出:
处理压力:1~4000Pa、优选为1~1200Pa
含N和C的气体供给流量:0.1~1slm
含N和C的气体供给时间:1~120秒、优选为1~60秒。
其他处理条件为与步骤A1中的供给原料时的处理条件相同的处理条件。
通过在上述条件下对晶片200供给例如含N和C的气体,从而在晶片200上形成的含Si层的至少一部分被改性。作为结果,在作为基底的晶片200的最表面上形成硅碳氮层(SiCN层)来作为包含Si、C及N的层。在形成SiCN层时,含Si层中包含的Cl等杂质在由含N和C的气体引起的含Si层的改性反应的过程中构成至少包含Cl的气体状物质,并从处理室201内排出。由此,SiCN层成为与步骤B1中形成的含Si层相比Cl等杂质少的层。
在形成SiCN层后,关闭阀243c,停止向处理室201内供给含N和C的气体,通过与步骤A1中的吹扫相同的处理步骤将残留在处理室201内的气体等从处理室201内排除(吹扫)。
作为含N和C的气体,例如能够使用单乙胺(C2H5NH2、简称:MEA)气体、二乙胺((C2H5)2NH、简称:DEA)气体、三乙胺((C2H5)3N、简称:TEA)气体等乙胺系气体,单甲胺(CH3NH2、简称:MMA)气体、二甲胺((CH3)2NH、简称:DMA)气体、三甲胺((CH3)3N、简称:TMA)气体等甲胺系气体,单甲基肼((CH3)HN2H2、简称:MMH)气体、二甲基肼((CH3)2N2H2、简称:DMH)气体、三甲基肼((CH3)2N2(CH3)H、简称:TMH)气体等有机肼系气体等。作为含N和C的气体,能够使用上述之中的1种以上。这方面在后述的步骤C2中也同样如此。
[步骤B3]
在步骤B2结束后,通过与上述步骤A2中的处理步骤、处理条件相同的处理步骤、处理条件,对处理室201内的晶片200、即在晶片200上形成的SiCN层供给氮化剂(氮化剂供给)。由此,使在晶片200上形成的SiCN层中进一步吸收N成分,从而能够将该层改性为N浓度更高的SiCN层。在将SiCN层改性后,停止向处理室201内供给氮化剂,通过与步骤A1中的吹扫相同的处理步骤将残留在处理室201内的气体等从处理室201内排除(吹扫)。
[实施规定次数]
通过将非同时(即不同步)地进行上述步骤B1~B3的循环执行规定次数(m次,m为2以上的整数),将晶片200的表面作为基底,在该基底上能够形成例如包含作为第1元素的Si、作为第2元素的N及作为第3元素的C的规定厚度的硅碳氮化膜(SiCN膜)来作为第2膜。上述循环优选重复进行多次。即,优选的是,每1次循环所形成的SiCN层的厚度比所期望的膜厚薄,重复进行多次上述循环直至通过层叠SiCN层而形成的SiCN膜的厚度成为所期望的厚度。
然后,通过与上述第1膜形成中的后吹扫和大气压恢复、晶舟卸载、晶片冷却及晶片取出相同的处理步骤来进行后吹扫和大气压恢复、晶舟卸载、晶片冷却及晶片取出。
如此,在晶片200上形成第2膜的一系列处理结束。
《预涂布》
接下来,针对预涂布的处理步骤、处理条件进行说明。以下,针对在未将晶片200搬入处理容器内的状态下在处理容器内的部件的最表面形成第2膜的情况进行说明。
本方式中,在预涂布中,例如供给原料、含N和C的气体及氮化剂来作为第2处理气体,从而在处理容器内的部件的最表面能够形成第2膜。
在本方式的预涂布中,如图5所示的处理顺序,通过将非同时地进行下述步骤的循环进行规定次数(m次,m为1以上的整数),从而在处理容器内的部件的最表面形成第2膜:
步骤C1,向处理容器内供给原料;
步骤C2,向处理容器内供给含N和C的气体;和
步骤C3,向处理容器内供给氮化剂。
本说明书中,为方便起见,有时也如下示出上述处理顺序。在以下的其他方式、变形例等的说明中也使用同样的表述。
(原料→含N和C的气体→氮化剂)×m
将空的晶舟217、即未保持晶片200的晶舟217利用晶舟升降机115提起,并向处理室201内搬入(空晶舟加载)。然后,通过与上述第1膜形成中的压力调节和温度调节相同的处理步骤来进行压力调节和温度调节。需要说明的是,在进行预涂布时,也可以不使晶舟217旋转。
(气体供给循环)
然后,依次执行步骤C1~C3。
〔步骤C1〕
在步骤C1中,通过与上述步骤A1中的处理步骤、处理条件相同的处理步骤、处理条件向处理容器内供给原料(原料供给)。由此,在处理容器内的部件的最表面上形成含Si层。在形成含Si层后,停止向处理室201内供给原料,通过与步骤A1中的吹扫相同的处理步骤将残留在处理室201内的气体等从处理室201内排除(吹扫)。
[步骤C2]
在步骤C1结束后,通过与上述步骤B2中的处理步骤、处理条件相同的处理步骤、处理条件向处理容器内供给含N和C的气体(含N和C的气体供给)。由此,在处理容器内的部件的最表面形成的含Si层的至少一部分被改性。作为结果,在处理容器内的部件的最表面上形成硅碳氮层(SiCN层)来作为包含Si、C及N的层。在形成SiCN层时,含Si层中包含的Cl等杂质在由含N和C的气体引起的含Si层的改性反应的过程中构成至少包含Cl的气体状物质,并从处理室201内排出。由此,SiCN层成为与步骤C1中形成的含Si层相比Cl等杂质少的层。
[步骤C3]
在步骤C2结束后,通过与上述步骤A2中的处理步骤、处理条件相同的处理步骤、处理条件向处理容器内供给氮化剂(氮化剂供给)。由此,使在处理容器内的部件的最表面形成的SiCN层中进一步吸收N成分,从而能够将该层改性为N浓度更高的SiCN层。在将SiCN层改性后,停止向处理室201内供给氮化剂,通过与步骤A1中的吹扫相同的处理步骤将残留在处理室201内的气体等从处理室201内排除(吹扫)。
[实施规定次数]
通过将非同时(即不同步)地进行上述步骤C1~C3的循环执行规定次数(m次,m为1以上的整数),将处理容器内的部件的表面作为基底,在该基底上能够形成例如包含作为第1元素的Si、作为第2元素的N及作为第3元素的C的规定厚度的硅碳氮化膜(SiCN膜)来作为第2膜。上述循环优选重复进行多次。即,优选的是,每1次循环所形成的SiCN层的厚度比所期望的膜厚薄,重复进行多次上述循环直至通过层叠SiCN层而形成的SiCN膜的厚度成为所期望的厚度。
在预涂布结束后,将空的晶舟217从歧管209的下端向反应管203的外部搬出(晶舟卸载)。
(3)在第2膜形成中进行的控制动作
上述第1膜、第2膜形成能够对同一晶片200以任意的顺序连续地进行。例如,对规定的晶片200进行第1膜形成后,能够对同一晶片200继续进行第2膜形成。另外,例如,对规定的晶片200进行第2膜形成后,能够对同一晶片200继续进行第2膜形成。
另外,上述第1膜、第2膜形成也能够对不同的晶片200以任意的顺序继续进行。例如,对规定的晶片200进行第1膜形成后,也能够对与该晶片不同的其他晶片200进行第2膜形成。另外,对规定的晶片200进行第2膜形成后,也能够对与该晶片200不同的其他晶片200进行第2膜形成。
在任何情况下,若进行第1膜形成,则处理容器内成为在处理容器内的部件的最表面(例如,反应管203的内壁、晶舟217的表面等)附着有第1膜的状态(以下,也将该状态称为第1状态)。另外,若进行第2膜形成,则处理容器内成为在处理容器内的部件的最表面附着有第2膜的状态(以下,也将该状态称为第2状态)。
需要说明的是,通过进行第1膜、第2膜形成从而第1膜、第2膜在处理容器内附着并累积的情况下,有时向处理容器内供给蚀刻气体等,从而进行将累积于处理容器内的膜除去的处理(清洁)。若进行清洁,则处理容器内成为在处理容器内的部件的表面露出清洁后的洁净面的状态(以下,也将该状态称为第3状态)。进行清洁后,再次开始上述第1膜形成、第2膜形成。
此处,根据本申请发明人的深入研究发现:在第1状态下进行第2膜形成与在第2状态下进行第2膜形成的情况相比,有时发生在晶片200上形成的第2膜的厚度变薄或变厚的现象(以下,也将这些现象称为膜厚变动现象)。例如,若在处理容器内的部件的最表面附着有像作为第1膜的SiN膜这样的二元系膜的第1状态下进行第2膜形成,则与在处理容器内的部件的最表面附着有像作为第2膜的SiCN膜这样的三元系膜的第2状态下进行第2膜形成的情况相比,有时发生在晶片200上形成的第2膜的厚度变厚的膜厚变动现象。
另外,若在第3状态下进行第2膜形成,则与在第2状态下进行第2膜形成的情况相比,有时也发生在晶片200上形成的第2膜的厚度变薄的现象(以下也称为清洁后的膜厚变动现象)。
对于这些课题,本方式中,进行第2膜形成时,对应于处理容器内的状态(第1~第3状态),进行图6示出的各种控制。
具体而言,当于处理容器内的部件的最表面附着有第2膜的第2状态下进行第2膜形成时(S10中“第2状态”的情况),在进行将循环的重复次数设定为规定的m次的处理(常规设定)后(S22),开始循环的重复。即,在处理容器内的部件的最表面附着有第2膜的第2状态下进行第2膜形成的情况下,将循环的重复进行m次。
另外,当于处理容器内的部件的最表面附着有第1膜的第1状态下进行第2膜形成时(S10中“第1状态”的情况),在进行将循环的重复次数设定为与上述m次不同的m±次的处理(例外设定)后(S12),开始循环的重复,或者进行在处理容器内的部件的最表面形成第2膜的上述预涂布(S31)及常规设定(S22)后,开始循环的重复。即,在处理容器内的部件的最表面附着有第1膜的第1状态下进行第2膜形成的情况下,将循环的重复进行与m次不同的m±次,或者,在进行于处理容器内的部件的最表面形成第2膜的预涂布工序之后,将循环的重复进行m次。需要说明的是,当在第1膜形成中形成作为第1膜的SiN膜,在第2膜形成中形成作为第2膜的SiCN膜时,在例外设定中,将循环的重复次数设定为比m次少的m-次。
另外,当在处理容器内的部件的表面露出清洁后的洁净面的第3状态下进行第2膜形成时(S10中“第3状态”的情况),在进行预涂布(S31)及常规设定(S22)后,开始循环的重复。
无论何种情况下,对于循环的重复而言,实施1次循环(S51),减缩(decrement)在S22或S12中设定的重复次数(S52),判定减缩后的重复次数是否为零,在其不为零的情况下(S53中“否(No)”的情况),重复上述S51、S52,当成为零后(S53中成为“是(Yes)”后),结束实施循环的重复。
上述控制的结果为,本方式中,当对规定的晶片200进行第1膜形成后,对同一晶片200继续进行第2膜形成时,即当在第1状态下对同一晶片200进行第2膜形成时,在进行例外设定后,开始循环的重复(参见图6的S10→S11→S12→S51~S53)。
另外,本方式中,当对规定的晶片200进行第2膜形成后,对同一晶片200继续进行第2膜形成时,即当在第2状态下对同一晶片200进行第2膜形成时,在进行常规设定后,开始循环的重复(参见图6的S10→S21→S22→S51~S53)。
另外,本方式中,当对规定的晶片200进行第1膜形成后,对与该晶片200不同的其他晶片200进行第2膜形成时,即当在第1状态下对其他晶片200进行第2膜形成时,在进行预涂布及常规设定后,开始循环的重复(参见图6的S10→S11→S31→S32→S22→S51~S53)。
另外,本方式中,当对规定的晶片200进行第2膜形成后,对与该晶片200不同的其他晶片200进行第2膜形成时,即当在第2状态下对其他晶片200进行第2膜形成时,在进行常规设定后,开始循环的重复(参见图6的S10→S21→S23→S22→S51~S53)。
(4)本方式的效果
根据本方式能够得到以下示出的一个或者多个效果。
(a)若在第1状态下进行第2膜形成,则与在第2状态下进行第2膜形成的情况相比,有时发生在晶片200上形成的第2膜的厚度变化的膜厚变动现象。对于这样的课题,本方式中,当在第2状态下进行第2膜形成时,在进行将循环的重复次数设定为m次的常规设定后,开始循环的重复,当在第1状态下进行第2膜形成时,在进行将循环的重复次数设定为与m次不同的m±次的例外设定后,开始循环的重复,或者,在进行于处理容器内的部件的最表面形成第2膜的预涂布及常规设定之后,开始循环的重复。换言之,在第2状态下进行第2膜形成的情况下,将循环的重复进行m次,在第1状态下进行第2膜形成的情况下,将循环的重复进行与m次不同的m±次,或者在进行于处理容器内的部件的最表面形成第2膜的预涂布工序之后,将循环的重复进行m次。由此,即使在第1状态下进行第2膜形成的情况下,或者在第2状态下进行第2膜形成的情况下,也能够将在晶片200上形成的第2膜的厚度保持恒定。
例如,若在处理容器内的部件的最表面附着有像作为第1膜的SiN膜这样的二元系膜的第1状态下进行第2膜形成,则与在处理容器内的部件的最表面附着有像作为第2膜的SiCN膜这样的三元系膜的第2状态下进行第2膜形成的情况相比,有时发生在晶片200上形成的第2膜的厚度变厚的膜厚变动现象。对于这样的课题,根据本方式,通过利用例外设定处理将循环的重复次数设定为比m次少的m-次,从而即使在第1状态下进行第2膜形成的情况下,或者在第2状态下进行第2膜形成的情况下,也能够将在晶片200上形成的第2膜的厚度保持恒定。
(b)当对规定的晶片200进行第1膜形成后、对该晶片200继续进行第2膜形成时,在第1膜形成后进行的第2膜形成在第1状态下进行,从而容易发生上述膜厚变动现象。对此,像本方式这样,在第1膜形成后进行的第2膜形成中,通过在进行上述例外设定后开始循环的重复,从而能够将在晶片200上形成的第2膜的厚度保持恒定。另外,在此情况下,由于不进行伴随晶片200的搬出·搬入的预涂布,因此能够避免衬底处理中的生产率的下降。
(c)当对规定的晶片200进行第2膜形成后、对该晶片200继续进行第2膜形成时,在之后进行的第2膜形成在第2状态下进行,从而难以发生上述膜厚变动现象。因此,在此情况下,像本方式这样,在之后进行的第2膜形成中,通过在进行常规设定后开始循环的重复,从而能够将在晶片200上形成的第2膜的厚度保持恒定。
(d)当对规定的晶片200进行第1膜形成后、对与该晶片200不同的晶片200进行第2膜形成时,在第1膜形成后进行的第2膜形成在第1状态下进行,从而容易发生上述膜厚变动现象。对此,根据本方式,在第1膜形成后进行的第2膜形成中,通过在进行预涂布及常规设定后开始循环的重复,从而能够将在晶片200上形成的第2膜的厚度保持恒定。另外,在此情况下,由于不进行例外设定,因此能够简化控制程序,降低衬底处理装置的制造成本。
(e)当对规定的晶片200进行第2膜形成后、对与该晶片200不同的晶片200进行第2膜形成时,在之后进行的第2膜形成在第2状态下进行,从而难以发生上述膜厚变动现象。因此,在此情况下,像本方式这样,在之后进行的第2膜形成中,通过在进行常规设定后开始循环的重复,从而能够将在晶片200上形成的第2膜的厚度保持恒定。
(f)当在第3状态下进行第2膜形成时,通过在进行预涂布及常规设定后开始循环的重复,从而难以发生清洁后的膜厚变动现象,能够将在晶片200上形成的第2膜的厚度保持恒定。
(g)通过在处理容器内不存在晶片200的状态下进行预涂布,从而能够避免由于实施预涂布而产生对晶片200的影响。另外,在预涂布中,通过与第2膜形成同样地重复向处理容器内供给第2处理气体的循环,从而能够共用在预涂布和第2膜形成中使用的处理气体、控制程序,从而能够降低衬底处理装置的制造成本。
<本公开文本的其他方式>
以上,对本公开文本的方式进行了具体说明。但是,本公开文本并不限于上述方式,可在不脱离其要旨的范围内进行各种变更。
上述方式中,针对下述例子进行了说明:若在处理容器内为第1状态时进行第2膜形成,则为了避免第2膜的膜厚变厚这样的膜厚变动现象,从而进行将循环的重复次数设定为比m次少的m-次这样的例外设定,但本公开文本不限定于此。例如,若在处理容器内为第1状态时进行第2膜形成,则发生第2膜的膜厚变薄这样的膜厚变动现象的情况下,通过进行将循环的重复次数设定为比m次多的m+次的例外设定,从而能够避免该现象的发生,在这样的情况下,也能得到与上述方式、变形例相同的效果。
上述方式中,针对下述例子进行了说明:若在处理容器内为第3状态时进行第2膜形成,则为了避免第2膜的膜厚变薄这样的膜厚变动现象,从而进行预涂布及将重复次数设定为m次的常规设定,但本公开文本不限定于此。例如,在处理容器内为第3状态时进行第2膜形成的情况下,不进行预涂布及常规设定,而是通过进行将重复次数设定为比m次多的m+次的例外设定,从而能够避免该现象的发生,在这样的情况下,也能得到与上述方式、变形例相同的效果。
上述方式中,针对下述情况进行了说明:在第1膜形成时,将非同时地供给原料和氮化剂的循环进行规定次数(1次以上),但本公开文本不限定于此。例如,在第1膜形成时,在将同时供给原料和氮化剂的循环进行规定次数(1次以上)的情况下,也能够适宜地应用本公开文本。在这样的情况下,也能得到与上述方式、变形例相同的效果。
上述方式中,针对下述情况进行了说明:在第2膜形成时,重复非同时地供给原料、含N和C的气体及氮化剂的循环,但本公开文本不限定于此。例如,如以下示出的成膜顺序,在第2膜形成时,也可以重复非同时地供给原料及含N和C的气体的循环。另外,在第2膜形成时,也可以重复非同时地进行供给原料的步骤、以及同时供给含N和C的气体及氮化剂的步骤的循环。另外,也可以使用1,1,2,2-四氯-1,2-二甲基二硅烷((CH3)2Si2Cl4、简称:TCDMDS)气体、1,2-二氯-1,1,2,2-四甲基二硅烷((CH3)4Si2Cl2、简称:DCTMDS)气体、双(三氯甲硅烷基)甲烷((SiCl3)2CH2、简称:BTCSM)气体等包含Si及C的气体作为原料,重复非同时地供给原料和氮化剂的循环。另外,也可以重复非同时地供给原料、丙烯(C3H6)气体等含碳(C)气体及氮化剂的循环。
(原料→含N和C的气体)×m
(原料→含N和C的气体+氮化剂)×m
(包含Si及C的原料→氮化剂)×m
(原料→含C气体→氮化剂)×m
各步骤中的处理步骤、处理条件能够与上述方式的各步骤中的处理步骤、处理条件相同。在这些情况下也能得到与上述方式、变形例相同的效果。
上述方式中,针对下述情况进行了说明:在预涂布时,将处理容器内的部件的最表面作为基底来形成第2膜,但本公开文本不限定于此。例如,在预涂布时,也可以在处理容器内的部件的最表面形成第1膜后,在该膜上层叠第2膜。另外,在预涂布时,也可以在处理容器内的部件的最表面形成第1膜后,使该膜改性为第2膜。在这些情况下也能得到与上述方式、变形例相同的效果。
上述方式中,针对第1膜、第2膜分别为以Si作为主要元素的情况进行了说明,但本公开文本不限定于此。例如,在第1膜、第2膜分别为以钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、钽(Ta)、铌(Nb)、钼(Mo)、钨(W)、钇(Y)、锶(Sr)、镧(La)、钌(Ru)、铝(Al)等金属元素作为主要元素的情况下,也能够适宜地应用本公开文本。在这些情况下也能得到与上述方式、变形例相同的效果。
各处理中使用的制程优选根据处理内容而单独准备,预先经由电通信线路、外部存储装置123储存在存储装置121c内。并且,在开始各处理时,优选的是,CPU121a根据处理内容从存储在存储装置121c内的多个制程中适当选择合适的制程。由此,能够在1台衬底处理装置中再现性良好地形成各种膜种、组成比、膜质、膜厚的膜。另外,能够减轻操作者的负担,避免操作失误,并且能够迅速地开始各处理。
上述制程不限于新制作的情况,例如,也可以通过变更已安装在衬底处理装置中的现有制程来准备。在变更制程的情况下,也可以将变更后的制程经由电通信线路、记录有该制程的记录介质安装在衬底处理装置中。另外,也可以对现有衬底处理装置所具备的输入输出装置122进行操作,直接对已安装在衬底处理装置中的现有制程进行变更。
上述方式中,针对使用一次处理多张衬底的分批式衬底处理装置形成膜的例子进行了说明。本公开文本不限定于上述方式,例如,在使用一次处理一张或几张衬底的单片式衬底处理装置形成膜的情况下,也能够适宜地应用。另外,上述方式中,针对使用具有热壁型处理炉的衬底处理装置来形成膜的例子进行了说明。本公开文本不限定于上述方式,在使用具有冷壁型处理炉的衬底处理装置形成膜的情况下,也能够适宜地应用。
在使用这些衬底处理装置的情况下也能够在与上述方式、变形例同样的处理步骤、处理条件下进行各处理,可得到与上述方式、变形例同样的效果。
另外,上述方式、变形例能够适当组合而使用。此时的处理步骤、处理条件例如能够与上述方式、变形例的处理步骤、处理条件相同。

Claims (18)

1.衬底处理方法,其具有:
(a)对收容于处理容器内的衬底供给第1处理气体,从而在衬底上形成具有规定的组成的第1膜的工序;和
(b)重复对收容于所述处理容器内的衬底供给第2处理气体的循环,从而在衬底上形成与所述第1膜组成不同的第2膜的工序,
在所述处理容器内的部件的最表面附着有所述第2膜的第2状态下进行所述(b)的情况下,将所述循环的重复进行规定的m次,
在所述处理容器内的部件的最表面附着有所述第1膜的第1状态下进行所述(b)的情况下,将所述循环的重复进行与所述m次不同的m±次,或者,进行于所述处理容器内的部件的最表面形成所述第2膜的预涂布工序之后再将所述循环的重复进行所述m次。
2.如权利要求1所述的方法,其中,
将所述循环的重复进行所述m次的操作基于将所述循环的重复次数设定为所述m次的常规设定工序来执行,
将所述循环的重复进行所述m±次的操作基于将所述循环的重复次数设定为所述m±次的例外设定工序来执行。
3.如权利要求2所述的方法,其中,在对规定的衬底进行所述(a)后、对所述规定的衬底继续进行所述(b)的情况下,进行所述例外设定工序之后再开始所述循环的重复。
4.如权利要求2所述的方法,其中,在对规定的衬底进行所述(b)后、对所述规定的衬底继续进行所述(b)的情况下,进行所述常规设定工序之后再开始所述循环的重复。
5.如权利要求2所述的方法,其中,在对规定的衬底进行所述(a)后、对与所述规定的衬底不同的衬底进行所述(b)的情况下,进行所述预涂布工序及所述常规设定工序之后再开始所述循环的重复。
6.如权利要求2所述的方法,其中,在对规定的衬底进行所述(b)后、对与所述规定的衬底不同的衬底进行所述(b)的情况下,进行所述常规设定工序之后再开始所述循环的重复。
7.如权利要求2所述的方法,其中,在于所述处理容器内的部件的表面露出有清洁后的洁净面的第3状态下进行所述(b)的情况下,进行所述预涂布工序及所述常规设定工序之后再开始所述循环的重复。
8.如权利要求1所述的方法,其中,在所述预涂布工序中,在所述处理容器内不存在衬底的状态下,重复向所述处理容器内供给所述第2处理气体的所述循环。
9.如权利要求1所述的方法,其中,
在所述(a)中,形成包含第1元素及第2元素的膜作为所述第1膜,
在所述(b)中,形成包含所述第1元素、所述第2元素及第3元素的膜作为所述第2膜,
在所述第1状态下进行所述(b)的情况下,将所述循环的重复次数进行比所述m次少的m-次。
10.如权利要求9所述的方法,其中,
在所述(a)中,形成硅氮化膜作为所述第1膜,
在所述(b)中,形成硅碳氮化膜作为所述第2膜。
11.如权利要求1所述的方法,其中,在所述第1状态下进行所述(b)的情况下,将所述循环的重复进行与所述m次不同的m±次。
12.如权利要求1所述的方法,其中,在所述第1状态下进行所述(b)的情况下,将所述循环的重复进行比所述m次多的m+次。
13.如权利要求2所述的方法,其中,在所述例外设定工序中,将所述循环的重复次数设定为比所述m次多的m+次。
14.如权利要求1所述的方法,其中,在所述处理容器内的部件的表面露出清洁后的洁净面的第3状态下进行所述(b)的情况下,将所述循环的重复次数进行比所述m次多的m+次。
15.如权利要求2所述的衬底处理方法,其中,在所述处理容器内的部件的表面露出有清洁后的洁净面的第3状态下进行所述(b)的情况下,进行将所述循环的重复次数设定为比所述m次多的m+次的所述例外设定工序之后再开始所述循环的重复。
16.半导体器件的制造方法,其具有:
(a)对收容于处理容器内的衬底供给第1处理气体,从而在衬底上形成具有规定的组成的第1膜的工序;和
(b)重复对收容于所述处理容器内的衬底供给第2处理气体的循环,从而在衬底上形成与所述第1膜组成不同的第2膜的工序,
在所述处理容器内的部件的最表面附着有所述第2膜的第2状态下进行所述(b)的情况下,将所述循环的重复进行规定的m次,
在所述处理容器内的部件的最表面附着有所述第1膜的第1状态下进行所述(b)的情况下,将所述循环的重复进行与所述m次不同的m±次,或者,进行于所述处理容器内的部件的最表面形成所述第2膜的预涂布工序之后再将所述循环的重复进行所述m次。
17.衬底处理装置,其具有:
收容衬底的处理容器;
处理气体供给系统,其向所述处理容器内供给第1处理气体及第2处理气体;和
控制部,其构成为能够以下述方式控制所述处理气体供给系统,该方式包括:(a)对收容于所述处理容器内的衬底供给所述第1处理气体,从而在衬底上形成具有规定的组成的第1膜的处理;和(b)重复对收容于所述处理容器内的衬底供给所述第2处理气体的循环,从而在衬底上形成与所述第1膜的组成不同的第2膜的处理,其中,
在所述处理容器内的部件的最表面附着有所述第2膜的第2状态下进行所述(b)的情况下,将所述循环的重复进行规定的m次,
在所述处理容器内的部件的最表面附着有所述第1膜的第1状态下进行所述(b)的情况下,将所述循环的重复进行与所述m次不同的m±次,或者,进行于所述处理容器内的部件的最表面形成所述第2膜的预涂布工序之后再将所述循环的重复进行所述m次。
18.计算机可读取的记录介质,其记录有利用计算机使衬底处理装置执行下述步骤的程序,所述步骤包括:
(a)对收容于处理容器内的衬底供给第1处理气体,从而在衬底上形成具有规定的组成的第1膜的步骤;和(b)重复对收容于所述处理容器内的衬底供给第2处理气体的循环,从而在衬底上形成与所述第1膜的组成不同的第2膜的步骤,
在所述处理容器内的部件的最表面附着有所述第2膜的第2状态下进行所述(b)的情况下,将所述循环的重复进行规定的m次,
在所述处理容器内的部件的最表面附着有所述第1膜的第1状态下进行所述(b)的情况下,将所述循环的重复进行与所述m次不同的m±次,或者,进行于所述处理容器内的部件的最表面形成所述第2膜的预涂布步骤之后再将所述循环的重复进行所述m次。
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