TW202215584A - 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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大橋直史
松井俊
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日商國際電氣股份有限公司
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Abstract

本發明之目的在於，在對基板進行加熱處理之基板處理裝置中，即便基板間之處理環境發生變化，亦能使基板間之膜質均勻。 根據本發明之一態樣，提供一種技術，該技術具有：搬入步驟，其係將基板搬入處理室；膜處理步驟，其係一面利用簇射頭加熱器對設置於上述處理室之上游之簇射頭所具備之分散板進行加熱，一面經由上述分散板而對上述處理室內之上述基板供給氣體，並且從上述處理室排出上述氣體；搬出步驟，其係將上述基板從上述處理室搬出；溫度測定步驟，其係於搬入接下來要處理之上述基板之前，測定上述簇射頭之溫度；及溫度調整步驟，其係於上述溫度測定步驟之後，將上述簇射頭之溫度與預先設定之溫度資訊加以比較，於其等之差量較既定值更大之情形時，以使設置於上述簇射頭之簇射頭加熱器運轉而使上述簇射頭之溫度接近上述預先設定之溫度之方式進行控制。

Description

半導體裝置之製造方法、基板處理裝置及程式
本發明係關於一種半導體裝置之製造方法、基板處理裝置及程式。
作為製造半導體器件之裝置，有將基板逐片進行處理之單片式裝置(例如專利文獻1)。單片式裝置中，例如將基板加熱並且對基板上供給氣體，藉此而形成構成半導體器件之一部分之膜。
於對複數個基板形成相同種類之膜之情形時，較理想為使溫度條件相同。基板溫度受加熱器及處理室壁之影響。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2012-54399號公報
(發明所欲解決之問題)
處理複數個基板之情形時，須要更換基板。然而，更換前後之處理環境有時會發生改變，例如更換時處理室之溫度降低等。結果，會引起基板間之膜質不均。
本發明之目的在於，在對基板進行加熱處理之基板處理裝置中，即便基板間之處理環境發生變化，亦能使基板間之膜質均勻。 (解決問題之技術手段)
本發明提供一種技術，該技術具有：搬入步驟，其係將基板搬入處理室；膜處理步驟，其係一面利用簇射頭(shower head)加熱器對設置於上述處理室之上游之簇射頭所具備之分散板進行加熱，一面經由上述分散板而對上述處理室內之上述基板供給氣體，並且從上述處理室排出上述氣體；搬出步驟，其係將上述基板從上述處理室搬出；溫度測定步驟，其係於搬入接下來要處理之上述基板之前，測定上述簇射頭之溫度；及溫度調整步驟，其係於上述溫度測定步驟之後，將上述簇射頭之溫度與預先設定之溫度資訊加以比較，於其等之差量較既定值更大之情形時，以使設置於上述簇射頭之簇射頭加熱器運轉而使上述簇射頭之溫度接近上述預先設定之溫度之方式進行控制。 (對照先前技術之功效)
根據本發明之一態樣，在對基板進行加熱處理之基板處理裝置中，即便基板間之處理環境發生變化，亦能使基板間之膜質均勻。
以下，參照圖式對實施態樣進行說明。再者，以下說明中所使用之圖式均為示意圖，圖式上之各要素之尺寸關係，各要素之比率等係與現實情況未必一致。又，複數個圖式彼此間之各要素之尺寸關係、各要素之比率等亦未必一致。
[第一態樣] 首先，對第一態樣進行說明。
圖1係說明本態樣之基板處理裝置之說明圖。以下，以圖1之基板處理裝置100為例具體地說明各構成。
基板處理裝置100具備容器202。容器202構成為例如橫截面為圓形之扁平的密閉容器。又，容器202例如由鋁(Al)或不鏽鋼(SUS)等金屬材料構成。容器202內形成有：處理空間205，其對矽晶圓等基板S進行處理；及搬送空間206，其於將基板S搬送至處理空間205時，供基板S通過。容器202係由上部容器202a及下部容器202b構成。上部容器202a與下部容器202b之間設置有隔板208。將構成處理空間205之構造稱為處理室201。本態樣中，其主要由後述之分散板234及基板載置台212構成。
於下部容器202b之側面，設置有鄰接於閘閥149之基板搬入搬出口148，基板S經由基板搬入搬出口148而於該下部容器202b與搬送室(未圖示)之間移動。於下部容器202b之底部設置有複數個頂起銷207。進而，下部容器202b接地。
於處理空間205配置有支撐基板S之基板支撐部210。基板支撐部210主要具有：基板載置面211，其載置基板S；基板載置台212，其於表面具有基板載置面211；及加熱器213，其作為設置於基板載置台212內之加熱源。加熱器213亦稱為基板載置台加熱器。於基板載置台212，在與頂起銷207對應之位置分別設置有供頂起銷207貫通之貫通孔214。
於基板載置台212內具有作為第一溫度測定器之溫度測定器216，該溫度測定器216測定加熱器213之溫度。溫度測定端器216係經由配線220而連接於作為第一溫度測定部之溫度測定部221。
於加熱器213連接有用以供給電力之配線222。溫度測定器216連接於加熱器控制部223。
溫度測定部221、加熱器控制部223係電性連接於後述之控制器400。控制器400根據利用溫度測定部221測得之溫度資訊而向加熱器控制部221發送控制資訊。加熱器控制部223參照所接收到之控制資訊而控制加熱器213。
基板載置台212由軸部217支撐。軸部217貫通容器202之底部，進而於容器202之外部連接於升降部218。
升降部218主要具有：支撐軸218a，其支撐軸部217；及作動部218b，其使支撐軸218a升降或旋轉。作動部218b具有：升降機構218c，其包含例如用以實現升降之馬達；及齒輪等旋轉機構218d，其用以使支撐軸218a旋轉。
於升降部218亦可設置指示部218e而作為升降部218之部分，該指示部218e係用於對作動部218b指示升降、旋轉。指示部218e係電性連接於控制器400。指示部218e基於控制器400之指示來控制作動部218b。
使升降部218作動而使軸部217及基板載置台212升降，藉此，基板載置台212可使載置於載置面211上之基板S升降。再者，軸部217下端部之周圍由波紋管219覆蓋，藉此將處理空間205內保持為氣密。
基板載置台212於搬送基板S時，下降至基板載置面211與基板搬入搬出口148對向之位置為止，於處理基板S時，如圖1所示，使基板S上升至處理空間205內之處理位置為止。
於處理空間205之上部(上游側)，設置有作為氣體分散機構之簇射頭(亦稱為SH)230。於簇射頭230之蓋231設置有貫通孔231a。貫通孔231a係與後述之共通氣體供給管242連通。簇射頭230內構成緩衝空間232。
於緩衝空間232設置有整流板270。整流板270呈以氣體導入口241為中心且直徑隨著趨向晶圓200之直徑方向而變大的圓錐形狀。整流板270之邊緣下端係以位於較基板S之端部更靠外周之方式構成。整流板270構成為，使供給之氣體高效率地朝後述之分散板234方向移動。整流板270之詳細情況將於下文進行敍述。
於簇射頭230設置有電極251。電極251為金屬製，且為熱導率較分散板234更高之構成。電極251係以貫通孔231a為中心而構成為圓周狀。
於電極251，經由配線252而連接有電漿控制部283。根據來自電漿控制部253之指示，於簇射頭230內之處理空間205中產生後述之清洗氣體之電漿。
上部容器202a具有凸緣，於凸緣上載置並固定有支撐塊233。支撐塊233具有凸緣233a，於凸緣233a上載置並固定有分散板234。進而，蓋231固定於支撐塊233之上表面。
繼而，使用圖2來說明氣體供給系統。 於共通氣體供給管242上連接有第一氣體供給管243a、第二氣體供給管244a、第三氣體供給管245a及第四氣體供給管248a。
於第一氣體供給管243a，從上游方向起依序設置有第一氣體源243b、作為流量控制器(流量控制部)之質量流量控制器(MFC)243c、及作為開閉閥之閥243d。
第一氣體源243b係含有第一元素之第一氣體(亦稱為「含第一元素氣體」)源。含第一元素氣體為原料氣體、即處理氣體之一。此處，第一元素例如為矽(Si)。即，含第一元素氣體例如為含矽氣體。本態樣中，對使用六氯乙矽烷(Si 2Cl 6 。亦稱為HCD)氣體作為含矽氣體之例進行說明。
第一氣體供給系統243(亦稱為含矽氣體供給系統)主要由第一氣體供給管243a、質量流量控制器243c及閥243d構成。
(第二氣體供給系統) 於第二氣體供給管244a，從上游方向起依序設置有第二氣體源244b、作為流量控制器(流量控制部)之質量流量控制器(MFC)244c、及作為開閉閥之閥244d。
第二氣體源244b係含有第二元素之第二氣體(以下，亦稱為「含第二元素氣體」)源。含第二元素氣體為處理氣體之一。再者，含第二元素氣體亦可考慮作為反應氣體或改質氣體。
此處，含第二元素氣體係含有與第一元素不同之第二元素。第二元素例如為氧(O)、氮(N)、碳(C)之任一者。本態樣中，含第二元素氣體例如為含氮氣體，對使用氨氣(NH 3)之例進行說明。
於利用電漿狀態之第二氣體對基板S進行處理之情形時，亦可於第二氣體供給管設置遠程電漿單元244e。
第二氣體供給系統244(亦稱為反應氣體供給系統)主要由第二氣體供給管244a、質量流量控制器244c及閥244d構成。第二氣體供給系統244中亦可包含電漿產生部。
於第三氣體供給管245a，從上游方向起依序設置有第三氣體源245b、作為流量控制器(流量控制部)之質量流量控制器(MFC)245c、及作為開閉閥之閥245d。
第三氣體源245b為惰性氣體源。惰性氣體例如為氮氣(N 2)。
第三氣體供給系統245主要由第三氣體供給管245a、質量流量控制器245c及閥245d構成。
於基板處理步驟中，從惰性氣體源245b供給之惰性氣體係作為將容器202或簇射頭230內殘留之氣體沖洗掉之沖洗氣體而發揮作用。
於第四氣體供給管248a，從上游方向起依序設置有第四氣體源248b、作為流量控制器(流量控制部)之質量流量控制器(MFC)248c、及作為開閉閥之閥248d。
第四氣體源248b為清洗氣體源。清洗氣體例如為NF 3或F 2氣體。
第三氣體供給系統248主要由第四氣體供給管248a、質量流量控制器248c及閥248d構成。
從第四氣體源248b供給之清洗氣體係於對處理室201或簇射頭230內進行清洗時為電漿狀態。電漿狀態之清洗氣體將容器202或簇射頭230內殘留之副產物去除。
處理空間205經由排氣緩衝構造261而連通排氣管262。排氣緩衝構造261係以包圍基板S之外周之方式設置成圓周狀。本態樣中，其配置於隔板208與上部容器202a之間。
排氣管262係以經由排氣緩衝構造261而與處理空間205連通之方式，連接於排氣緩衝構造261之上部側即上部容器202a。於排氣管262，設置有作為壓力控制器之APC(Auto Pressure Controller，自動壓力控制器)266，該APC 266將處理空間205內控制為既定壓力。APC 266具有開度可調整之閥體(未圖示)，根據來自控制器400之指示而調整排氣管262之氣導。
於排氣管262，在APC 266之上游側設置有閥267。將排氣管262與閥267、APC 266統稱為排氣系統。進而，於排氣管262之下游設置有DP(Dry Pump，乾式泵)269。DP 269係經由排氣管262而將處理空間205之環境氣體排出。
經由分散板234而供給至處理空間205之氣體係於與基板S接觸後，移動至排氣緩衝構造261並從排氣管262排出。於該氣體之流動中，分散板234之中心部下方之壓力係較分散板234之邊緣部下方之壓力更高。其原因在於，在中心部下方，氣體不易散出至排氣緩衝空間261而發生滯留，於邊緣部下方，氣體受排氣泵269之影響而容易散出。如此，因氣體滯留於分散板234之中心部下方，故氣體受加熱氣體之影響而溫度變高。與分散板234之邊緣部下方相比之情形時，邊緣部之溫度較中心溫度更低。
繼而，使用圖3、圖4來說明整流板270之詳細構造。於整流板270設置有簇射頭加熱器271，構成為可將整流板270、緩衝空間232內之環境氣體、分散板234、蓋231之至少任一者加熱。簇射頭加熱器271亦稱為簇射頭加熱器或整流部加熱部。
如圖3所示，簇射頭加熱器271係構成為被分割，且構成為於每個區域(中心部271a、中間部271b、邊緣部271c)均可加熱。
圖3之下圖表示從晶圓200側觀察設置於整流板270之簇射頭加熱器271所得之圖。如圖所示，簇射頭加熱器271係由複數個區域構成。其中一個區域、例如中間部271b係以配置於電極251之下方之方式構成。藉由設為此種構成，即便於電極251之下方部分局部溫度不同，亦能控制成分散板234之表面(與基板S相向之面)之溫度均勻。
繼而，使用圖4來對於簇射頭加熱器271之周邊構成進行說明。於簇射頭加熱器271，在每個區域均連接有電力供給線2811，可於每個區域控制簇射頭加熱器271之溫度。電力供給線2811連接於電力供給控制部2812，該電力供給控制部2812對簇射頭加熱器271供給電力。
具體而言，於中心部271a連接有電力供給線2811a，於中間部217b連接有電力供給線2811b，於邊緣部271c連接有電力供給線2811c。進而，電力供給線2811a連接於電力供給控制部2812a，電力供給線2811b連接於電力供給控制部2812b，電力供給線2811c連接於電力供給控制部2812c。
作為溫度控制部之電力控制部2812(電力供給控制部2812a、電力供給控制部2812b、電力供給控制部2812c)係經由配線2813而電性連接於控制器400。控制器400對電力控制部2812發送用以控制簇射頭加熱器之電力值(設定溫度資料)，接收到該電力值之電力控制部2812將基於該資訊之電力供給至簇射頭加熱器(中心部271a、中間部217b、邊緣部271c)，控制簇射頭加熱器之溫度。
進而，於簇射頭加熱器271之附近，設置有與各區域對應之溫度檢測部2821。溫度檢測部2821係經由配線2822而連接於溫度測定部2823，可檢測每個區域之溫度之溫度測定部2823係經由配線2824而連接於控制器400。
具體而言，於中心部271a附近設置有溫度檢測部2821a。溫度檢測部2821a係經由配線2822a而連接於第2溫度測定部2823a。於中間部271b附近設置有溫度檢測部2821b。溫度檢測部2821b係經由配線2822b而連接於第2溫度測定部2823b。於邊緣部271c附近設置有溫度檢測部2821c。溫度檢測部2821c係經由配線2822c而連接於第3溫度測定部2823c。
基板處理裝置100具有控制基板處理裝置100各部之動作之控制器400。
圖5中示出控制器400之概略。作為控制部(控制手段)之控制器400構成為電腦，該電腦具備CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)401、RAM(Random Access Memory，隨機存取記憶體)402、作為記憶裝置之記憶部403、及I/O埠404。RAM 402、記憶部403、I/O埠404構成為可經由內部匯流排405而與CPU 401交換資料。基板處理裝置100內之資料收發係根據作為CPU 401之功能之一的收發指示部406之指示而進行。
設有網路收發部293，該網路收發部293係經由網路而連接於上位裝置294。網路收發部293可接收與批次中之基板S之處理履歷、處理預定相關之資訊等。
記憶部403例如由快閃記憶體、HDD(Hard Disk Drive，硬碟驅動器)等構成。於記憶部403內，可讀出地儲存有記載著基板處理之程序、條件等之製程配方409、控制基板處理裝置之動作之控制程式410。進而，可讀寫地儲存有後述之第一簇射頭溫度表格411、第二簇射頭溫度表格412及控制值表格413。
再者，製程配方係經組合而得者，其係作為程式而發揮功能，目的在於可令控制器400執行後述之基板處理步驟中之各程序，從而可獲得既定之結果。以下，將該製程配方及控制程式等簡單地統稱為程式。再者，本說明書中使用程式此一用語之情形有僅包含製程配方單體之情形、僅包含控制程式單體之情形、或包含這兩者之情形。又，RAM 402構成為暫時保持由CPU 401讀出之程式或資料等之記憶體區域(工作區)。
I/O埠404連接於閘閥149、升降機構218、各壓力調整器、各泵、加熱器控制部223、電漿控制部253等基板處理裝置100之各構成。
CPU 401係構成為讀出並執行來自記憶部403之控制程式，並且根據來自輸入輸出裝置291之操作指令之輸入等而從記憶部403讀出製程配方。而且，CPU 401構成為能以按照所讀出之製程配方之內容之方式，控制閘閥149之開閉動作、升降機構218之升降動作、溫度測定部221、加熱器控制部223、電漿控制部283、各泵之開關控制、質量流量控制器之流量調整動作、閥等。
再者，控制器400可藉由如下等方法來構成本技術之控制器400，上述方法係指，使用儲存有上述程式之外部記憶裝置(例如硬碟等磁碟、DVD等光碟、MO等磁光碟、USB記憶體等半導體記憶體)292，將程式安裝於電腦。再者，用以對電腦供給程式之手段不限於經由外部記憶裝置292供給之情形。例如可使用網際網路或專用線路等通信手段，而不經由外部記憶裝置292來供給程式。再者，記憶部403及外部記憶裝置292構成為電腦可讀取之記錄媒體。以下，亦將其等簡單地統稱為記錄媒體。再者，本說明書中，使用記錄媒體此一用語之情形有僅包含記憶部403單體之情形、僅包含外部記憶裝置292單體之情形、或包含這兩者之情形。
繼而，使用圖6對第一簇射頭溫度表格411進行說明。縱軸表示批次編號，橫軸表示與基板編號對應之SH溫度。表格中記錄有溫度測定部2823所檢測出之簇射頭之溫度。此處，例如記錄有利用溫度測定部2823中之溫度測定部2823b檢測出之資料。
此處，將1批次之處理片數設為m(m為任意數)片。又，批次數表示多於n＋1(n為任意數)之數。此外，基板之片數因批次而異。例如，第1批次具有m片基板，但第n批次具有m－2片基板。
表格411中，記錄有後述之第一溫度測定步驟S104中測得之簇射頭230之溫度。於第一溫度測定步驟S104中，例如在批次中之最後之基板處理中測定簇射頭230之溫度。換言之，於後述之下一批次處理設定步驟S108之前之基板處理中進行測定。若為第1批次，則於第m片基板處理中進行測定，若為第n批次，則於第m－2片基板處理中進行測定。
繼而，使用圖7對第二簇射頭溫度表格412進行說明。圖7中示出最近處理之批次編號之資訊、及與此對應之SH溫度資訊。SH溫度資訊係後述之第二溫度測定步驟S114中測得之SH之溫度資訊。表格中記錄有溫度測定部2823所檢測出之簇射頭230之溫度。
繼而，使用圖8來說明簇射頭加熱器271之控制值表格413。此處，示出與後述之Δt對應之簇射頭加熱器271之控制值。Ca0、Ca1、Ca2、Ca3表示中心部271a之控制值，Cb0、Cb1、Cb2、Cb3表示中間部271b之控制值，Cc0、Cc1、Cc2、Cc3表示邊緣部271c之控制值。Ca0、Cb0、Cc0為初始值。越接近Ca3、Cb3、Cc3，則以越高之溫度來控制加熱器。
其次，作為半導體製造步驟之一步驟，對於使用上述構成之基板處理裝置100而於基板S上形成薄膜之步驟進行說明。再者，以下說明中，構成基板處理裝置之各部之動作係由控制器400控制。
首先，使用圖9來說明以批次為單位之基板處理步驟。
(第n批次處理步驟S102) 對第n批次處理步驟S102進行說明。 此處，n＝1以上。
第n批次處理步驟S102中，對第n批次之基板S進行處理。此處，於處理空間205內對第n批次中之既定片數之基板S進行成膜處理。成膜處理時，以使分散板234於面內、具體為與基板S對向之面均勻地被加熱之方式，將簇射頭加熱器271加熱至所期望之溫度。
簇射頭加熱器271之加熱以如下方式進行。如上文所述，分散板234之邊緣部為與中央相比溫度易下降之構造。又，由於氣體滯留於分散板234之中心部下方，故分散板234中心部有時會受該影響而溫度變高。
此種狀況下，以將分散板234均勻地加熱之方式，且以邊緣部271c之溫度較中央部271a之溫度更高之方式控制簇射頭加熱器271。藉由如此進行控制，可彌補分散板234之邊緣側溫度之降低，可將分散板234均勻地加熱。
按控制值表格413之初始值Ca0、Cb0、Cc0來控制各區域。
成膜結束後，為了更換為下一基板S，而將處理過之基板S從基板處理裝置100搬出，然後搬入未處理之基板S。成膜處理之詳細情況將於下文進行敍述。
(第一溫度測定步驟S104) 繼而，說明第一溫度測定步驟S104。 第一溫度測定步驟S104中，溫度檢測部2821測定第n批次處理步驟S102中之簇射頭230之溫度。具體而言，測定分散板234之溫度。溫度測定部2823將溫度檢測部2821測得之測定值作為基準資料而記錄於簇射頭溫度表格411中。此處，例如溫度檢測部2821b進行檢測，溫度測定部2823b將其記錄於簇射頭溫度表格411中。
其次，對於檢測溫度之時間點進行說明。 如上文所述，第n批次處理步驟S102中，對複數個基板S進行處理。本步驟例如緊隨於第n批次之最後的基板處理之後進行。若為第1批次，則緊隨於第m片之基板處理之後進行測定，若為第n批次，則緊隨於第m－2片之基板處理之後進行測定。藉由以此種時間點進行檢測，可穩定地檢測溫度。再者，本步驟例如亦可與批次之最後的基板處理並行地進行。
(判定S106) 繼而，說明判定S106。 若第n批次處理步驟S102及第一溫度測定步驟S104結束後，則轉移至判定S106。此處，判斷是否已進行既定批次數之處理。若判斷為已進行既定批次數之處理，則結束處理。若判斷為尚未進行既定批次數之處理，則轉移至下下個批次處理設定步驟S108。
(下一批次處理設定步驟S108) 繼而，說明下一批次處理設定步驟S108。 此處，以可對應接下來要處理之批次之方式設定基板處理裝置100。例如於已對第n批次進行了處理之情形時，設定為可對第n＋1批次進行處理。作為設定之一例，以搬送機械手可進出於收納有第n＋1批次之基板S之FOUP(Front Opening Unified Pod，前開式晶圓盒)之方式進行切換。
再者，此處為將第n批次之基板S從基板處理裝置100搬出後，故基板載置台212為於搬送位置待機之狀態。再者，下一批次處理設定步驟S108亦簡稱為設定步驟。
(判定S110) 說明判定S110。此處，判斷是否需要基板處理裝置100之維護。於維護中，例如去除由副產物等構成之附著物，該附著物附著於構成處理空間205之處理室之壁部或分散板234。藉由去除附著物，於處理基板S時，不會受到副產物之影響。
因此，本判定中，若不受副產物之影響，則判斷為No，若受到副產物之影響，則判斷為Yes。再者，作為與副產物之影響相關之定量性基準，例如根據基板之處理片數、裝置之運轉時間、氣體之供給時間等進行判斷。
若判定S110中判斷為Yes，則轉移至維護步驟S112。若判定S110中判斷為No，則轉移至下一批次處理。
(維護步驟S112) 若判定S110中判斷為Yes，則轉移至維護步驟S112。於維護步驟S112中，例如藉由乾式蝕刻等去除附著物。
此外，維護步驟S112後，簇射頭230之溫度降低。原因是使加熱器213之運轉停止，或是利用低溫液體、氣體等而將附著物去除。
於維護步驟S112中簇射頭230之溫度降低之情形時，與第一態樣同樣，有前一批次處理與下一批次處理中處理狀況不同之虞。因此，本態樣中，後續會實施溫度調整步驟S118。
(第二溫度測定步驟S114) 繼而，說明第二溫度測定步驟S114。 於下一批次處理設定步驟S108之後進行第二溫度測定步驟S114。具體而言，於即將搬入下一批次之基板S之前，測定簇射頭230之溫度。此處，溫度檢測部2821對作為簇射頭230之一部分之分散板234之溫度進行測定。溫度測定部2823將溫度檢測部2821測得之測定值記錄於簇射頭溫度表格412中。此處，使用第一溫度測定步驟S104中所使用之溫度檢測部2821、溫度測定部2823，以便成為與第一溫度測定步驟S104相同之檢測條件。例如由溫度檢測部2821b進行檢測，由溫度測定部2823b將其記錄於簇射頭溫度表格411中。
此外，於批次間，分散板234之溫度降低有時會產生不均。關於其原因，例如想到有下一批次處理設定步驟S108之時間不同之情形、或者作為前一批次之第n批次中之溫度存在不均之情形等。
(溫度差計算步驟S116) 繼而，說明溫度差計算步驟S116。 此處提及之溫度差係指，圖8中所記載之Δt，且係第一溫度測定步驟S104中測得之溫度與第二溫度測定步驟S114中測得之溫度之溫度差。
例如，計算表格411中批次編號n之溫度與表格412中即將處理之批次編號n之溫度的差量。
(判定S118) 繼而，說明判定S118。 如下文所述，於簇射頭230之溫度降低之情形時，擔心基板處理狀況之再現性。例如，對於第n批次處理之最後所處理之基板S與第n＋1批次之最初所處理之基板S，簇射頭之溫度有時不同。
簇射頭230配置於基板S之附近，因此其溫度會影響到基板S。尤其是，分散板234與基板S之表面對向，分散板234之溫度降低後會對基板處理造成影響。於分散板234之溫度局部降低之情形時，亦會影響到基板S之面內處理之均勻化。
尤其是，分散板234之邊緣部因靠近排氣緩衝構造而容易被奪去熱，因此，分散板234之邊緣部與分散板234之中心相比，溫度較低。
由於存在此種影響，故若簇射頭230之溫度不同，則基板S之膜質不同。因此，本態樣中，實施後述之溫度調整步驟S120。本步驟中，對溫度調整步驟S120之必要性加以判定。
使用圖8之表格對溫度調整步驟S120之必要性加以判定。例如若Δt為5℃以下，則視為溫度不均不會影響到基板處理，判斷為無需後述之溫度調整步驟S120。若判斷為不需要，則移行至第n＋1批次中之第n批次處理步驟S102，開始基板S之處理。例如於Δt大於5℃之情形時，判斷為需要溫度調整步驟S120，並轉移至溫度調整步驟S120。
(第一溫度調整步驟S120) 繼而，說明溫度調整步驟S120。 如上文所述，切換成下一批次時，簇射頭230之溫度降低，因此，其後處理之基板S之處理狀況與前一批次之處理狀況不同。因此，本步驟中，將簇射頭230之溫度調整為與前一批次相同程度之溫度。以下說明具體方法。
如上文所述，於Δt高於既定溫度之情形時，根據該Δt來加熱簇射頭230。控制器400以讀出之控制值來控制簇射頭加熱器271，將簇射頭230之溫度加熱至既定溫度。
此時，根據Δt，以分散板234之中心的下方區域為與基板處理對應之溫度，分散板234之邊緣部之溫度為高於中心之溫度、即成為較與基板處理對應之溫度更高的溫度之方式加以控制。
繼而，說明本態樣之溫度調整步驟S120。此處，於Δt高於既定溫度之情形時，根據該Δt來加熱簇射頭230。控制器400以讀出之控制值來控制簇射頭加熱器271，將簇射頭230之溫度加熱至既定溫度。此時，根據Δt，以分散板234之中心的下方區域為與基板處理對應之溫度，分散板234之邊緣部之溫度為較中心更高之溫度、即成為較與基板處理對應之溫度更高的溫度之方式，設定Ca1、Ca2、Ca3、Cb1、Cb2、Cb3、Cc1、Cc2、Cc3。
藉由如此將加熱器271設置於分散板234之上方，可更確實地控制分散板234之溫度。因此，儘管存在維護步驟，亦可調整基板面內及批次間之基板溫度，因此可更確實地進行無不均之處理。若分散板234之溫度分佈變得均勻，則轉移至第二溫度調整步驟S122。
此時，根據如下理由，較理想的是使分散板234之中心部分之溫度較邊緣部更高。上述理由係基於簇射頭加熱器271與分散板234之位置關係。
如圖1中所記載，整流板270對於分散板234之中心部與對於邊緣部之距離不同。具體而言，構成為，距中心部之距離較遠，距邊緣部之距離較短。由於為此種構造，故簇射頭加熱器271距分散板234之中心之距離較遠，距邊緣部之距離較短。因此，中心部之簇射頭加熱器271之影響與邊緣部相比變弱。進而，第一溫度調整步驟S120中，基板載置部210於搬送位置待機，分散板234不易受到加熱器213之影響。
根據此種情況，分散板234之中心部之溫度較邊緣部之溫度更低。因此，本步驟中，使分散板234之中心部分之溫度較邊緣部更高。
(第二溫度調整步驟S122) 繼而，說明第二溫度調整步驟S122。 藉由第一溫度調整步驟S122而使分散板234之溫度分佈變得均勻後，將簇射頭加熱器271設定為能夠對應膜處理步驟S102。具體而言，將分散板234之中心部之溫度設定為較邊緣部更低。例如，設定為初始值即Ca0、Cb0、Cc0。藉由如此事先設定，即便本步驟中欲使分散板234之邊緣部之溫度降低，亦可使分散板234之溫度分佈變得均勻。
(下一批次處理移行步驟S124) 繼而，說明下一批次處理移行步驟S124。第二溫度調整步驟S122結束後，或者於判定S110、118中判斷為無需溫度調整後，轉移至下一批次處理移行步驟S124。
此處，基於下一批次處理設定步驟S108之設定來控制基板處理裝置100。例如，將下一批次之基板S搬入基板處理裝置100。
如此，於搬入下一批次之最初之基板S(1)之前，使溫度接近先前處理之批次之最後之基板S(m)的處理溫度，藉此可消除基板S之處理不均。
尤其是，於第一溫度調整步驟S120中以分散板234之中心部之溫度較邊緣部之溫度更高之方式加以控制，故可將分散板234均勻地加熱，而不使邊緣部之溫度變得過高。進而，於第二溫度調整步驟S122中，以分散板234之邊緣部之溫度高於中心部之方式進行加熱，故於膜處理步驟S102中可消除基板面內之不均，因而亦可消除批次間之不均。
其次，使用圖10來說明使用上述構成之基板處理裝置100於基板S上形成薄膜之步驟作為半導體製造步驟之一步驟。該步驟係第n批次處理步驟S102中對一片基板進行處理之步驟。即，於第n批次處理步驟S102中，相應於批次之基板處理片數而反覆執行膜處理步驟。
此處，對如下例進行說明：使用二氯矽烷(SiH 2Cl 2，簡稱DCS)氣體作為含第一元素氣體(第一處理氣體)，使用氨氣(NH 3)作為含第二元素氣體(第二處理氣體)，藉由交替地供給該等氣體而於基板S上形成氮化矽(SiN)膜作為半導體系薄膜。
(基板搬入載置步驟) 使基板載置台212下降至基板S之搬送位置(搬送位址)，使頂起銷207貫通基板載置台212之貫通孔214。其結果，頂起銷207成為較基板載置台212表面更突出既定高度之量的狀態。與該等動作並行地，排出搬送空間206之環境氣體，使搬送空間206之壓力與鄰接之真空搬送室(未圖示)相同，或者低於鄰接之真空搬送室之壓力。
繼而，打開閘閥149，使搬送空間206與鄰接之真空搬送室連通。然後，從該真空搬送室使用未圖示之真空搬送機械手而將基板S搬入搬送空間206。
(基板處理位置移動步驟) 經過既定時間後，使基板載置台212上升，於基板載置面211上載置基板S，進而如圖1所示使基板載置台212上升至基板處理位置。
(第一處理氣體供給步驟S202) 基板載置台212移動至基板處理位置後，經由排氣管262而從處理室201排出環境氣體，調整處理室201內之壓力。
於調整為既定之壓力，且基板S之溫度到達既定之溫度、例如500℃至600℃後，從共通氣體供給管242將第一處理氣體供給至處理室。此處，經由排氣管262而排出環境氣體。所供給之DCS氣體於基板S上形成含矽層。
此時，繼第二溫度調整步驟S122之後，以分散板234之中心的下方區域為與基板處理對應之溫度，分散板234之邊緣部之溫度為高於中心之溫度、即成為較與基板處理對應之溫度更高的溫度之方式進行控制。
(沖洗步驟：S204) 停止第一處理氣體之供給後，從第三氣體供給管245a供給惰性氣體，對處理空間205進行沖洗。藉此，於第一處理氣體供給步驟S202中無法與基板S結合之第一處理氣體係經由排氣管262而從處理空間205去除。
於沖洗步驟S204中，為了排除基板S、處理空間205、緩衝空間232中殘留之第一處理氣體，而供給大量沖洗氣體，以提高排氣效率。
(第二處理氣體供給步驟：S206) 緩衝空間232及處理空間205之沖洗完成後，繼而進行第二處理氣體供給步驟S206。於第二處理氣體供給步驟S206中，打開閥244d，經由遠程電漿單元244e、簇射頭230，開始向處理空間205內供給第二處理氣體。此時，以第二處理氣體之流量成為既定流量之方式調整MFC 244c。第二處理氣體之供給流量例如為1000～10000 sccm。又，第二處理氣體供給步驟S206中，亦使第三氣體供給系統之閥245d為打開狀態，從第三氣體供給管245a供給惰性氣體。藉此，防止第二處理氣體侵入第三氣體供給系統。
藉由遠程電漿單元244e而成為電漿狀態之第二處理氣體係經由簇射頭230而供給至處理空間205內。所供給之第二處理氣體係與基板S上之含矽層發生反應。然後，藉由第二處理氣體之電漿而將已形成之含矽層改質。藉此，於基板S上形成例如氮化矽層(SiN層)。
開始第二處理氣體之供給後，經過既定時間後，關閉閥244d，停止第二處理氣體之供給。第二處理氣體之供給時間例如為2～20秒。
(沖洗步驟：S208) 停止第二處理氣體之供給後，執行與上述沖洗步驟S204相同之沖洗步驟S208。沖洗步驟S208中之各部之動作係與上述沖洗步驟S204相同，因此省略此處之說明。
(判定步驟：S210) 將以上之第一處理氣體供給步驟S202、沖洗步驟S204、第二處理氣體供給步驟S206、沖洗步驟S208設為1循環，控制器400判定是否已實施既定次數(n循環)之該循環。當實施既定次數之循環後，於基板S上形成例如所需膜厚之SiN層。
(基板搬出步驟) 形成所需膜厚之層後，使基板載置台212下降，將基板S移動至搬送位置。移動至搬送位置後，從搬送空間206搬出基板S。
如以上所作說明，根據本態樣，即便存在維護步驟，但因可調整基板面內及批次間之基板溫度，故可實現無不均之處理。
[第二態樣] 繼而，說明第二態樣。第二態樣與第二態樣之不同點在於維護步驟S110與溫度調整步驟S120。以下，以不同點為中心進行說明，關於與第一態樣相同之構成將省略說明。
繼而，說明本態樣之溫度調整步驟S120。 電極251為金屬，故熱吸收率較高，因此考慮到使溫度局部降低之情形。於此情形時，以進一步提高電極251下方區域之簇射頭加熱器271之溫度之方式進行控制。例如，以補充因電極251而導致溫度下降之量之方式，控制圖1、圖3中配置於電極251之下方之中間部271b之溫度。例如，以電極251之下方區域較其他區域溫度更高之方式，控制簇射頭加熱器271。
如以上所作說明，根據本態樣，即便存在維護步驟，但因可調整基板面內及批次間之基板溫度，故可實現無不均之處理。
[其他態樣] 以上，具體說明各態樣，但不限於上述各態樣，可於不脫離其主旨之範圍內進行各種變更。
例如，於上述之各態樣中，在第一溫度測定步驟S104、第二溫度測定步驟S114中使用溫度檢測部2821b、溫度測定部2823b來檢測簇射頭之溫度，但不限於此，亦可使用複數個溫度檢測部2821、溫度測定部2823。於此情形時，可更準確地檢測分散板234之溫度分佈，因此可更確實地使分散板234之溫度分佈變得均勻。
例如，於上述之各態樣中，列舉如下情形為例，即，在基板處理裝置所進行之成膜處理中，使用DCS氣體作為含第一元素氣體(第一處理氣體)，使用NH 3氣體作為含第二元素氣體(第二處理氣體)，藉由交替地供給該等氣體而於基板S上形成SiN膜，但不限於此。即，成膜處理中所使用之處理氣體不限於DCS氣體或NH 3氣體等，亦可使用其他種類之氣體形成其他種類之薄膜。進而，即便使用3種以上之處理氣體之情形時，只要交替地供給該等氣體而進行成膜處理，則可應用各態樣。具體而言，作為第一元素，可為例如Ti、Zr、Hf等各種元素，而非Si。又，作為第二元素，可為例如Ar等，而非N。
又，例如，於上述之各態樣中，關於基板處理裝置所進行之處理，列舉成膜處理為例，但本態樣不限於此。即，除各態樣中舉例之成膜處理以外，亦可應用於除各態樣中例示之薄膜以外之成膜處理。又，基板處理之具體內容不限，不僅可應用於成膜處理，亦可應用於進行退火處理、擴散處理、氧化處理、氮化處理、微影處理等其他基板處理之情形。進而，亦可應用於其他基板處理裝置、例如退火處理裝置、蝕刻裝置、氧化處理裝置、氮化處理裝置、曝光裝置、塗佈裝置、乾燥裝置、加熱裝置、利用電漿之處理裝置等其他基板處理裝置。又，亦可混合存在該等裝置。又，可將某態樣之構成之一部分置換為其他態樣之構成，又，亦可對某態樣之構成添加其他態樣之構成。又，亦可對各態樣之構成之一部分追加、刪除及置換其他構成。
以下，附註本發明之理想形態。
(附註1) 一種半導體裝置之製造方法，其具有： 搬入步驟，其係將基板搬入處理室； 膜處理步驟，其係一面利用簇射頭加熱器對設置於上述處理室之上游之簇射頭所具備之分散板進行加熱，一面經由上述分散板而對上述處理室內之上述基板供給氣體，並且從上述處理室排出上述氣體； 搬出步驟，其係將上述基板從上述處理室搬出； 溫度測定步驟，其係於搬入接下來要處理之上述基板之前，測定上述簇射頭之溫度；及 溫度調整步驟，其係於上述溫度測定步驟之後，將上述簇射頭之溫度與預先設定之溫度資訊加以比較，於其等之差量較既定值更大之情形時，以使設置於上述簇射頭之簇射頭加熱器運轉而使上述簇射頭之溫度接近上述預先設定之溫度之方式進行控制。
(附註2) 如附註1所記載之半導體裝置之製造方法，其中，上述簇射頭加熱器以如下方式進行加熱，即， 使上述膜處理步驟中之上述分散板之邊緣部之溫度較上述溫度調整步驟之上述邊緣部之溫度更高。
(附註3) 如附註1或附註2所記載之半導體裝置之製造方法，其中，上述簇射頭加熱器以如下方式進行加熱，即， 使上述膜處理步驟中之上述分散板之中心溫度較上述膜處理步驟中之上述分散板之邊緣部之溫度更低。
(附註4) 如附註1至附註3中任一項所記載之半導體裝置之製造方法，其中，上述簇射頭加熱器係， 於上述膜處理步驟中，以使上述分散板之邊緣部之溫度較中央之溫度更高之方式進行加熱。
(附註5) 如附註1至附註4中任一項所記載之半導體裝置之製造方法，其中，上述簇射頭加熱器係， 於上述溫度調整步驟中，以使上述分散板之中央之溫度較邊緣部之溫度更高之方式進行加熱。
(附註6) 如附註1至附註5中任一項所記載之半導體裝置之製造方法，其中，於上述簇射頭中，在上述分散板之上方設置有電極， 上述簇射頭加熱器係， 於上述膜處理步驟中，以使上述電極之下方區域之溫度較其他區域之溫度更高之方式進行控制。
(附註7) 如附註1至附註6中任一項所記載之半導體裝置之製造方法，其中，上述膜處理步驟中所處理之上述基板為第n批次之基板，接下來要處理之上述基板為第n＋1批次之基板。
(附註8) 如附註1至附註7中任一項所記載之半導體裝置之製造方法，其中，於上述膜處理步驟中所處理之上述基板與接下來要處理之上述基板之間，進行維護步驟。
(附註9) 一種基板處理裝置，其具有： 處理室，其對基板進行處理； 簇射頭，其設置於上述處理室之上游； 分散板，其配置於上述簇射頭； 簇射頭加熱器，其可加熱上述分散板； 氣體供給部，其經由上述分散板而對上述處理室內之上述基板供給氣體； 排氣部，其將上述氣體從上述處理室排出； 溫度測定部，其測定上述簇射頭之溫度；及 控制部，其進行如下控制，即，於搬入接下來要處理之上述基板之前，測定上述簇射頭之溫度，並將上述簇射頭之溫度與預先設定之溫度資訊加以比較，於其等之差量較既定值更大之情形時，使設置於上述簇射頭之簇射頭加熱器運轉，而使上述簇射頭之溫度接近上述預先設定之溫度。
(附註11) 一種程式，其係藉由電腦而使基板處理裝置執行如下程序： 將基板搬入處理室的程序； 膜處理程序，其一面利用簇射頭加熱器對設置於上述處理室之上游之簇射頭所具備之分散板進行加熱，一面經由上述分散板而對上述處理室內之上述基板供給氣體，並且從上述處理室排出上述氣體； 將上述基板從上述處理室搬出的程序； 於搬入接下來要處理之上述基板之前，測定上述簇射頭之溫度的程序；及 於測定上述溫度之程序之後，將上述簇射頭之溫度與預先設定之溫度資訊加以比較，於其等之差量較既定值更大之情形時，以使設置於上述簇射頭之簇射頭加熱器運轉而使上述簇射頭之溫度接近上述預先設定之溫度之方式進行控制的程序。
100:基板處理裝置 148:基板搬入搬出口 149:閘閥 200:基板(晶圓) 201:處理室 202:容器 202a:上部容器 202b:下部容器 205:處理空間 206:搬送空間 207:頂起銷 208:隔板 210:基板載置部(基板支撐部) 211:基板載置面 212:基板載置台 213:加熱器 214:貫通孔 216:溫度測定器 217:軸部 218:升降部 218a:支撐軸 218b:作動部 218c:升降機構 218d:旋轉機構 218e:指示部 219:波紋管 220,222,252,2813,2822,2822a,2822b,2822c,2824:配線 221:溫度測定部 223:加熱器控制部 230:簇射頭 231:蓋 231a:貫通孔 232:緩衝空間 233:支撐塊 233a:凸緣 234:分散板 241:氣體導入口 242:共通氣體供給管 243:第一氣體供給系統 243a:第一氣體供給管 243b:第一氣體源 243c,244c,245c,248c:MFC(質量流量控制器) 243d,244d,245d,248d,267:閥 244:第二氣體供給系統 244a:第二氣體供給管 244b:第二氣體源 244e:遠程電漿單元 245:第三氣體供給系統 245a:第三氣體供給管 245b:第三氣體源(惰性氣體源) 248:第三氣體供給系統 248a:第四氣體供給管 248b:第四氣體源 251:電極 253:電漿控制部 261:排氣緩衝構造(排氣緩衝空間) 262:排氣管 266:APC 269:DP(排氣泵) 270:整流板 271:簇射頭加熱器 271a:中心部(中央部) 271b:中間部 271c:邊緣部 283:電漿控制部 291:輸入輸出裝置 292:外部記憶裝置 293:網路收發部 294:上位裝置 400:控制器 401:CPU 402:RAM 403:記憶部 404:I/O埠 405:內部匯流排 406:收發指示部 409:製程配方 410:控制程式 411:第一簇射頭溫度表格 412:第二簇射頭溫度表格 413:控制值表格 2811,2811a,2811b,2811c:電力供給線 2812:電力供給控制部(電力控制部) 2812a,2812b,2812c:電力供給控制部 2821,2821a,2821b,2821c:溫度檢測部 2823:溫度測定部 2823a,2823b:第2溫度測定部 2823c:第3溫度測定部 Ca0、Ca1、Ca2、Ca3:中心部之控制值 Cb0、Cb1、Cb2、Cb3:中間部之控制值 Cc0、Cc1、Cc2、Cc3:邊緣部之控制值 S:基板 Δt:溫度差
圖1係表示本發明之一態樣之基板處理裝置之概略構成例之說明圖。 圖2係說明本發明之一態樣之基板處理裝置所具備之氣體供給部之說明圖。 圖3係說明本發明之一態樣之基板處理裝置所具備之簇射頭加熱器之說明圖。 圖4係說明本發明之一態樣之基板處理裝置所具備之簇射頭加熱器及其周邊構成之說明圖。 圖5係說明本發明之一態樣之基板處理裝置之控制器之說明圖。 圖6係說明本發明之一態樣之基板處理裝置所具備之控制器所具有的表格之說明圖。 圖7係說明本發明之一態樣之基板處理裝置所具備之控制器所具有的表格之說明圖。 圖8係說明本發明之一態樣之基板處理裝置所具備之控制器所具有的表格之說明圖。 圖9係說明本發明之一態樣之基板處理步驟之流程圖。 圖10係說明本發明之一態樣之膜處理步驟之流程圖。
100:基板處理裝置
148:基板搬入搬出口
149:閘閥
201:處理室
202:容器
202a:上部容器
202b:下部容器
205:處理空間
206:搬送空間
207:頂起銷
208:隔板
210:基板載置部(基板支撐部)
211:基板載置面
212:基板載置台
213:加熱器
214:貫通孔
216:溫度測定器
217:軸部
218:升降部
218a:支撐軸
218b:作動部
218c:升降機構
218d:旋轉機構
218e:指示部
219:波紋管
220,222,252:配線
221:溫度測定部
223:加熱器控制部
230:簇射頭
231:蓋
231a:貫通孔
232:緩衝空間
233:支撐塊
233a:凸緣
234:分散板
242:共通氣體供給管
251:電極
253:電漿控制部
261:排氣緩衝構造(排氣緩衝空間)
262:排氣管
266:APC
267:閥
269:DP(排氣泵)
270:整流板
400:控制器
S:基板

Claims (22)

  1. 一種半導體裝置之製造方法，其具有： 搬入步驟，其係將基板搬入處理室； 膜處理步驟，其係一面利用簇射頭(shower head)加熱器對設置於上述處理室之上游之簇射頭所具備之分散板進行加熱，一面經由上述分散板而對上述處理室內之上述基板供給氣體，並且從上述處理室排出上述氣體； 搬出步驟，其係將上述基板從上述處理室搬出； 溫度測定步驟，其係於搬入接下來要處理之上述基板之前，測定上述簇射頭之溫度；及 溫度調整步驟，其係於上述溫度測定步驟之後，將上述簇射頭之溫度與預先設定之溫度資訊加以比較，於其等之差量較既定值更大之情形時，以使設置於上述簇射頭之簇射頭加熱器運轉而使上述簇射頭之溫度接近上述預先設定之溫度之方式進行控制。
  2. 如請求項1之半導體裝置之製造方法，其中，上述簇射頭加熱器以如下方式進行加熱，即， 使上述膜處理步驟中之上述分散板之邊緣部之溫度較上述溫度調整步驟之上述邊緣部之溫度更高。
  3. 如請求項2之半導體裝置之製造方法，其中，於上述簇射頭中，在上述分散板之上方設置有電極， 上述簇射頭加熱器係， 於上述膜處理步驟中，以使上述電極之下方區域之溫度較其他區域之溫度更高之方式進行控制。
  4. 如請求項2之半導體裝置之製造方法，其中，於上述膜處理步驟中， 在將上述基板載置於配置在上述簇射頭下方之基板載置部之狀態下，從上述基板載置部之外周進行排氣。
  5. 如請求項1之半導體裝置之製造方法，其中，上述簇射頭加熱器以如下方式進行加熱，即， 使上述膜處理步驟中之上述分散板之中心溫度較上述膜處理步驟中之上述分散板之邊緣部之溫度更低。
  6. 如請求項5之半導體裝置之製造方法，其中，於上述簇射頭中，在上述分散板之上方設置有電極， 上述簇射頭加熱器係， 於上述膜處理步驟中，以使上述電極之下方區域之溫度較其他區域之溫度更高之方式進行控制。
  7. 如請求項5之半導體裝置之製造方法，其中，於上述膜處理步驟中， 在將上述基板載置於配置在上述簇射頭下方之基板載置部之狀態下，從上述基板載置部之外周進行排氣。
  8. 如請求項1之半導體裝置之製造方法，其中， 上述簇射頭加熱器係， 於上述膜處理步驟中，以使上述分散板之邊緣部之溫度較中央之溫度更高之方式進行加熱。
  9. 如請求項8之半導體裝置之製造方法，其中，於上述簇射頭中，在上述分散板之上方設置有電極， 上述簇射頭加熱器係， 於上述膜處理步驟中，以使上述電極之下方區域之溫度較其他區域之溫度更高之方式進行控制。
  10. 如請求項8之半導體裝置之製造方法，其中，於上述膜處理步驟中， 在將上述基板載置於配置在上述簇射頭下方之基板載置部之狀態下，從上述基板載置部之外周進行排氣。
  11. 如請求項1之半導體裝置之製造方法，其中，上述簇射頭加熱器係， 於上述溫度調整步驟中，以使上述分散板之中央之溫度較邊緣部之溫度更高之方式進行加熱。
  12. 如請求項11之半導體裝置之製造方法，其中，於上述簇射頭中，在上述分散板之上方設置有電極， 上述簇射頭加熱器係， 於上述膜處理步驟中，以使上述電極之下方區域之溫度較其他區域之溫度更高之方式進行控制。
  13. 如請求項11之半導體裝置之製造方法，其中，於上述膜處理步驟中， 在將上述基板載置於配置在上述簇射頭下方之基板載置部之狀態下，從上述基板載置部之外周進行排氣。
  14. 如請求項1之半導體裝置之製造方法，其中，於上述簇射頭中，在上述分散板之上方設置有電極， 上述簇射頭加熱器係， 於上述膜處理步驟中，以使上述電極之下方區域之溫度較其他區域之溫度更高之方式進行控制。
  15. 如請求項1之半導體裝置之製造方法，其中，於上述膜處理步驟中所處理之上述基板與接下來要處理之上述基板之間，進行維護步驟。
  16. 如請求項15之半導體裝置之製造方法，其中，於上述簇射頭中，在上述分散板之上方設置有電極， 上述簇射頭加熱器係， 於上述膜處理步驟中，以使上述電極之下方區域之溫度較其他區域之溫度更高之方式進行控制。
  17. 如請求項15之半導體裝置之製造方法，其中，上述膜處理步驟中所處理之上述基板為第n批次之基板，接下來要處理之上述基板為第n＋1批次之基板。
  18. 如請求項15之半導體裝置之製造方法，其中，於上述維護步驟之後，進行上述溫度調整步驟。
  19. 如請求項15之半導體裝置之製造方法，其中，上述維護步驟中之上述簇射頭之溫度係以較上述膜處理步驟中之溫度更低之溫度進行處理。
  20. 如請求項15之半導體裝置之製造方法，其中，上述預先設定之溫度為進行上述維護步驟之前之上述膜處理步驟中之溫度。
  21. 一種基板處理裝置，其具有： 處理室，其對基板進行處理； 簇射頭，其設置於上述處理室之上游； 分散板，其配置於上述簇射頭； 簇射頭加熱器，其可加熱上述分散板； 氣體供給部，其經由上述分散板而對上述處理室內之上述基板供給氣體； 排氣部，其將上述氣體從上述處理室排出； 溫度測定部，其測定上述簇射頭之溫度；及 控制部，其進行如下控制，即，於搬入接下來要處理之上述基板之前，測定上述簇射頭之溫度，並將上述簇射頭之溫度與預先設定之溫度資訊加以比較，於其等之差量較既定值更大之情形時，使設置於上述簇射頭之簇射頭加熱器運轉，而使上述簇射頭之溫度接近上述預先設定之溫度。
  22. 一種程式，其係藉由電腦而使基板處理裝置執行如下程序： 將基板搬入處理室的程序； 膜處理程序，其一面利用簇射頭加熱器對設置於上述處理室之上游之簇射頭所具備之分散板進行加熱，一面經由上述分散板而對上述處理室內之上述基板供給氣體，並且從上述處理室排出上述氣體； 將上述基板從上述處理室搬出的程序； 於搬入接下來要處理之上述基板之前，測定上述簇射頭之溫度的程序；及 於測定上述溫度之程序之後，將上述簇射頭之溫度與預先設定之溫度資訊加以比較，於其等之差量較既定值更大之情形時，以使設置於上述簇射頭之簇射頭加熱器運轉而使上述簇射頭之溫度接近上述預先設定之溫度之方式進行控制的程序。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0945624A (ja) * 1995-07-27 1997-02-14 Tokyo Electron Ltd 枚葉式の熱処理装置
TW400548B (en) * 1998-06-30 2000-08-01 United Microelectronics Corp The method of improving the uniformity of the thin film's thickness
JP3804913B2 (ja) * 2000-09-19 2006-08-02 株式会社日立国際電気 半導体装置の製造方法および半導体装置の製造装置
JP5132959B2 (ja) 2007-03-16 2013-01-30 株式会社アルバック 真空処理装置
US8083855B2 (en) * 2007-10-31 2011-12-27 Lam Research Corporation Temperature control module using gas pressure to control thermal conductance between liquid coolant and component body
US8608852B2 (en) * 2010-06-11 2013-12-17 Applied Materials, Inc. Temperature controlled plasma processing chamber component with zone dependent thermal efficiencies
JP5712741B2 (ja) * 2011-03-31 2015-05-07 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置、プラズマ処理方法及び記憶媒体
JP5973731B2 (ja) * 2012-01-13 2016-08-23 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びヒータの温度制御方法
JP5801374B2 (ja) * 2013-12-27 2015-10-28 株式会社日立国際電気 半導体装置の製造方法、プログラム、及び基板処理装置
JPWO2015115002A1 (ja) * 2014-01-29 2017-03-23 株式会社日立国際電気 微細パターンの形成方法、半導体装置の製造方法、基板処理装置及び記録媒体
JP6109224B2 (ja) * 2015-03-30 2017-04-05 株式会社日立国際電気 半導体装置の製造方法、プログラムおよび基板処理装置
JP6339057B2 (ja) * 2015-09-29 2018-06-06 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法、プログラム
JP6523186B2 (ja) * 2016-02-01 2019-05-29 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム
JP2017024170A (ja) * 2016-10-18 2017-02-02 大日本印刷株式会社 マイクロ流路装置
US20180366354A1 (en) 2017-06-19 2018-12-20 Applied Materials, Inc. In-situ semiconductor processing chamber temperature apparatus
TWI815813B (zh) * 2017-08-04 2023-09-21 荷蘭商Ａｓｍ智慧財產控股公司 用於分配反應腔內氣體的噴頭總成
JP6704008B2 (ja) * 2018-03-26 2020-06-03 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 基板処理装置、半導体装置の製造方法および記録媒体
JP6715894B2 (ja) 2018-08-07 2020-07-01 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム
US10872747B2 (en) 2018-08-08 2020-12-22 Lam Research Corporation Controlling showerhead heating via resistive thermal measurements

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