TW202319578A - 基板處理裝置、半導體裝置之製造方法、基板處理方法及程式 - Google Patents

基板處理裝置、半導體裝置之製造方法、基板處理方法及程式 Download PDF

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Abstract

為了在將複數個基板裝填於晶舟而進行批次處理的情況下，可使複數個基板間之膜厚的均勻性比以往提升，從而將基板處理裝置構成為具備有：處理容器，可收容保持了被處理基板的基板保持具；氣體供給部，將氣體供給至該處理容器；排氣部，對處理容器內的氛圍進行排氣；搬送部，搬送被處理基板；及控制部，被構成為可在基板保持具之中央側具有分散裝填的第1區域，在被處理基板的數量X比基板保持具之最大裝填數Y小的情況下，以從第1區域之中央側分散裝填被處理基板的方式，控制搬送部。

Description

基板處理裝置、半導體裝置之製造方法、基板處理方法及程式
本揭示，係關於基板處理裝置、半導體裝置之製造方法、基板處理方法及程式。
作為半導體裝置(元件)之製造工程的一工程，有時進行在被收容於處理室內之基板上形成膜的處理。作為在該基板上形成膜之裝置，例如有如專利文獻1所記載般的裝置。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本再公表專利WO2017/168675號說明書
[本發明所欲解決之課題]
近年來，伴隨著半導體元件之高積體化、立體構造化，其表面積不斷增加。在半導體製造製程中，由其大表面積所引起之被形成於基板上的膜之膜厚變化等的所謂負載效應會成為嚴重的問題，從而期望消除該影響之薄膜形成技術。作為順應該要求的方法之一，存在有交互地供給複數種處理氣體而進行成膜之方法。
交互地供給複數種處理氣體而進行成膜之方法，係對於負載效應雖為有效的手段，但由於在將基板裝填於晶舟且同時裝填複數片而進行成膜之批次處理裝置的處理中，係被形成於被處理基板上之膜的厚度因基板之被裝填的片數而在基板間發生變化，因此，其控制有時會變得困難。
本揭示之目的，係在於提供一種「在將複數個基板裝填於晶舟而進行批次處理的情況下，可使複數個基板間之膜厚的均勻性比以往提升」的基板處理裝置、半導體裝置之製造方法及程式。 [本發明用以解決課題之手段]
在本揭示中，係將基板處理裝置構成為具備有：處理容器，可收容保持了被處理基板的基板保持具；氣體供給部，將氣體供給至該處理容器；排氣部，對處理容器內的氛圍進行排氣；搬送部，搬送被處理基板；及控制部，被構成為可在基板保持具之中央側具有分散裝填的第1區域，在被處理基板的數量X比基板保持具之最大裝填數Y小的情況下，以從第1區域之中央側分散裝填被處理基板的方式，控制搬送部。 [發明之效果]
根據本揭示，在將複數個基板裝填於晶舟而進行批次處理的情況下，可使複數個基板間之膜特性的均勻性比以往提升。又，可使形成於基板上的膜之膜厚的控制性提升。
伴隨著近年來的半導體元件之高積體化、立體構造化，處理「藉由預定層或膜的層積體(集合體)而在表面形成有圖案」之基板的情形增加。
於同時裝填複數個基板而進行處理的批次處理裝置中，當在裝填複數個基板之基板保持具(晶舟)裝填比最大可裝填(處理)片數少的片數之大表面積基板而進行處理的情況下，一般而言，為了使基板搬送圖案變得簡單且縮短搬送時間，從而集中裝填於基板保持具(晶舟)的一區域。
例如，在「以使用了可成批地處理100片之基板保持具(晶舟)的縱型批次處理裝置，對25片基板進行處理」的情況下，從基板保持具之上層依序裝填於下側的層且連續裝填25片，或從下層依序裝填於上層，或在基板保持具之中央部附近連續裝填25片。在該情況下，裝填有基板之槽周邊的膜厚有時變得比未裝填基板之槽周邊薄。
亦即，在裝填基板保持具(晶舟)之100片基板之區域中，膜厚根據裝填了基板的位置而變化，藉此，導致裝填區域間之面間膜厚均勻性惡化。而且，在已連續裝填的25片基板中，亦於將被形成於25片中之裝填於端部的基板上之膜與被形成於裝填在中央部的基板上之膜的膜厚進行比較的情況下，後者變得更薄。亦即，存在有導致已連續裝填的25片基板中之每個基板的膜特性(例如，膜厚)之均勻性惡化的課題。
又，由於基板群之總表面積因基板之表面積及所裝填的片數而變化，因此，在批次間所裝填之基板群的總表面積產生變化。與此相對應，導致被形成於被處理基板上之膜的批次間之平均膜厚產生變動，即便以相同製程條件進行了相同次數之交互供給複數種處理氣體的循環，被處理基板上所形成的膜之平均膜厚，係在裝填於基板保持具(晶舟)的位置之間亦不同。如此一來，在將基板裝填於基板保持具(晶舟)而進行處理時，係有時變得難以控制基板間的膜厚。另外，被處理基板，係意味著形成有元件(半導體元件)的基板(製品基板)。在製品基板，係形成有以半導體元件之形成工程所形成的各種圖案(複數個凹凸)。藉由該圖案，製品基板，係與未形成圖案之基板相比，具有較大的表面積。
本揭示，係解決上述課題者，在將未滿最大可裝填片數之基板裝填於基板保持具(晶舟)的情況下，將基板分散裝填(分散裝料)於基板保持具的槽，藉此，即便對於被裝填於任何槽之基板上所形成的膜，亦可獲得所期望的膜特性(例如，膜厚)均勻性。
以下，基於圖面，詳細地說明本揭示的實施形態。另外，在用以說明本實施形態之全部圖面中，對於具有同一功能者，係賦予同一符號，其重覆的說明原則上省略。另外，以下說明中所使用之圖面，係皆為示意者，圖面所示的各要素之尺寸的關係、各要素的比率等，係未必與實際一致。又，在複數個圖面彼此間，各要素之尺寸的關係、各要素的比率等亦未必一致。
但是，本揭示，係並非限定於以下所示之實施形態的記載內容而解釋者。該領域具有通常知識者自當容易理解，可在不脫離本揭示之思想或主旨之範圍內變更其具體的構成。 [實施例]
在以下說明的實施例中，係表示「在批次處理之基板的處理片數比晶舟之最大裝填片數少的情況下，係以使裝填於晶舟的處理區域中之比靠近中央的區域更遠離中央之區域的基板之密度變高的方式，進行裝填」的例子。藉由像這樣的構成，可使處理氣體(原料氣體與反應氣體之至少任一者)對靠近晶舟之中央的區域中之基板的曝露量與處理氣體對遠離晶舟之中央的部分之基板的曝露量之差減小，並使晶舟內之各基板的處理之均勻性提升。另外，在本揭示中，「曝露量」，係意味著處理氣體對基板的曝露量。又，意味著有助於膜之形成的氣體量。另外，在本揭示中，「處理氣體」，係有時意味著原料氣體、反應氣體的至少一者以上。亦即，「曝露量」，係意味著原料氣體的反應氣體、反應氣體的曝露量、原料氣體與反應氣體的曝露量。
亦即，在以下說明的實施例中，係表示「使裝填於包含晶舟的中央部之區域的基板之密度比裝填於遠離中央部之部分的基板之密度稀疏」的例子。藉由像這樣的構成，可使處理氣體對裝填於包含中央部之區域的基板之曝露量與處理氣體對裝填於遠離中央部之部分的基板之曝露量的差變小。
又，在以下說明的實施例中，係表示「使裝填於包含晶舟的中央部之區域的基板之密度比裝填於遠離中央部之部分的基板之密度稀疏，在基板間裝填虛擬基板」的例子。藉由像這樣的構成，可使處理氣體對稀疏地裝填於包含中央部之區域的基板之曝露量與處理氣體對緊密地裝填於遠離中央部之部分的基板之曝露量的差變小。在此，虛擬基板，係亦可為表面積比製品基板小的基板，且亦可為未形成圖案的基板、形成有圖案的基板。較佳為，形成有圖案而表面積比製品基板小的基板。另外，在本揭示中，將虛擬基板稱為小面積基板。
(1)基板處理裝置之構成 使用圖1～圖4，說明基板處理裝置10之構成。 如圖1所示般，基板處理裝置10，係具備有：處理爐202，設置有作為加熱裝置(加熱機構、加熱系統)的加熱器207。加熱器207，係圓筒形狀，藉由被支撐於作為保持板的加熱器基座(未圖示)而垂直地安裝。
在加熱器207之內側，係與加熱器207呈同心圓狀地配設有反應管203。反應管203，係由例如石英(SiO 2)或碳化矽(SiC)等的耐熱性材料所構成，且被形成為上端封閉而下端呈開口之圓筒形狀。在反應管203之下方，係與反應管203呈同心圓狀地配設有分歧管209。分歧管209，係由例如不銹鋼(SUS)等的金屬所構成，且被形成為上端及下端呈開口之圓筒形狀。
在分歧管209的上端部與反應管203之間，係設置有作為密封構件的O形環220。藉由分歧管209被支撐於加熱器基座的方式，反應管203，係與加熱器207垂直地安裝。主要由反應管203與分歧管209構成處理容器(反應容器)。在處理容器之筒中空部，係形成有處理室201。處理室201，係被構成為能以「藉由後述晶舟217呈水平姿勢而沿垂直方向多層配列」的狀態來收容作為基板之晶圓200。
在處理室201內，係以貫通分歧管209之側壁的方式，設置有噴嘴410、336、337(參閱圖2)。在噴嘴410，係連接有氣體供給管516，在噴嘴336、337，係分別連接有氣體供給管335。氣體供給管335、516，係作為氣體供給管線而發揮功能。亦可考慮將噴嘴410、336、337包含於氣體供給管線。本實施形態之處理爐202，係不限定於上述形態。噴嘴等的數量，係因應所需可適當地變更。
在反應管203，係設置有作為對處理室201內的氛圍進行排氣之排氣流路的排氣管241。在排氣管241，係連接有作為檢測處理室201內的壓力之壓力檢測器(壓力檢測部)的壓力感測器245及作為排氣閥(壓力調整部)的APC(Auto Pressure Controller)閥242。
APC閥242，係經由排氣管243被連接於真空泵244。APC閥242，係被構成為可藉由在使真空泵244作動的狀態下對閥進行開關的方式，進行處理室201內之真空排氣及真空排氣停止，而且，可藉由在使真空泵244作動的狀態下，基於藉由壓力感測器245所檢測到的壓力資訊來調節閥開合度的方式，調整處理室201內之壓力。主要由排氣管241與243、APC閥242、壓力感測器245構成排氣系統。亦可考慮將真空泵244包含於排氣系統。
另外，本揭示中之排氣部，係至少由排氣管241所構成。亦可將壓力調整部作為排氣部的一部分。
在分歧管209之下方，係設置有作為可氣密地封閉分歧管209的下端開口之爐口蓋體的密封蓋219。在密封蓋219之上面，係設置有作為與分歧管209的下端抵接之密封構件的O形環220。在密封蓋219之與處理室201相反的側，係設置有使後述晶舟217旋轉的旋轉機構267。
旋轉機構267之旋轉軸255，係貫通密封蓋219被連接於晶舟217，且被構成為藉由使晶舟217旋轉的方式，使晶圓200旋轉。密封蓋219，係被構成為藉由垂直地被設置於反應管203的外部之作為升降機構的晶舟升降機115，沿垂直方向升降。
晶舟升降機115，係被構成為使密封蓋219升降的方式，可將晶舟217搬入及搬出處理室201內外。晶舟升降機115，係被構成為將晶舟217亦即晶圓200搬送至處理室201內外的搬送裝置(搬送機構)。
作為基板支撐具之晶舟217，係被構成為使複數片例如25～200片晶圓200以水平姿勢且以彼此中心一致的狀態排列於垂直方向而多層地支撐，亦即，隔開間隔地裝填(配列、載置)。晶舟217，係由例如石英或SiC等的耐熱性材料所構成。
具有被設置於處理室201之外而作為例如將1～5片晶圓200從Front Opening Unify Pod：FOUP(未圖示)搬送至基板支撐具之搬送部的基板搬送部(移載機)270。
在圖2中，表示圖1中之反應管203與加熱器207的A-A剖面。如圖2所示般，在反應管203內，係設置有作為溫度檢測器的溫度感測器263。基於藉由溫度感測器263所檢測到的溫度資訊，調整對加熱器207之通電狀態，藉此，處理室201內之溫度成為所期望的溫度分布。溫度感測器263，係與噴嘴410、336、337相同地被構成為L字型，且沿著反應管203的內壁而設置。
使用於處理室201之內部的處理之原料氣體，係在「從未圖示之原料氣體供給源通過氣體供給管510，並與從未圖示之載體氣體供給源所供給的載體氣體(惰性氣體)一起通過質流控制器(MFC)512而調整了流量」的狀態下，通過將氣體之流動導通･關斷的閥514，並通過氣體供給管516從由接頭5161所連接之噴嘴410被供給至處理室201的內部。
又，在處理室201之內部與原料氣體反應的反應氣體，係在「從未圖示之反應氣體供給源通過氣體供給管315，並與從未圖示之載體氣體供給源所供給的載體氣體(惰性氣體)一起通過質流控制器(MFC)317而調整了流量」的狀態下，通過將氣體之流動導通･關斷的閥318，並通過氣體供給管516從由接頭5161所連接之噴嘴410被供給至處理室201的內部。此時，原料氣體之側的閥514，係關斷的狀態，氣體供給管516之內部，係僅流動有反應氣體。
另一方面，氮(N 2)等的惰性氣體從未圖示之惰性氣體供給源被供給至氣體供給管335，在通過質流控制器(MFC)333調整了流量的狀態下，通過將氣體之流動導通･關斷的閥334，並通過接頭3351後分歧而從噴嘴336及337被供給至處理室201的內部。
噴嘴410，係如圖1所示般，被構成為L字型之噴嘴，其水平部，係被設置為貫通分歧管209的側壁及反應管203。噴嘴410之垂直部，係如圖2所示般，在反應管203與晶圓200之間俯視呈圓環狀的空間中，被設置為由反應管203之內壁的下部起沿著上部，朝向晶圓200的裝載方向上方立起而延伸。噴嘴336、337亦被配置為與噴嘴410相同的形狀。
在圖1所示之構成中，在噴嘴410、336、337的側面之與被裝填於晶舟217的晶圓200對應之高度(與晶圓200的裝填區域對應之高度)，係在與晶舟217對向的面410a之側，如圖3(圖2的B-B箭視圖)所示般，等間距地設置有供給氣體的複數個氣體供給孔411。另一方面，噴嘴336，係在下部設置有複數個氣體供給孔3361，噴嘴337，係在上部設置有複數個氣體供給孔3371。
在本實施例中，係設成為「使用像這樣地在下部設置有複數個氣體供給孔3361的噴嘴336與在上部設置有比氣體供給孔3361少的數量之複數個氣體供給孔3371的噴嘴337，將惰性氣體供給至反應管203之內部」的構成。
另外，在此，係雖表示了將氣體供給孔3361之數量構成為比氣體供給孔3371多的例子，但孔之數量亦可為相反的構成。又，在此，係雖表示了將氣體供給孔構成為圓形狀的例子，但亦可由縫隙形狀或矩形而構成。在設成為縫隙形狀的情況下，係適當地調整狹縫的長度而構成。又，較佳為，氣體供給孔3361之上端的位置，係被配置於比處理區域338更下側。又，較佳為，氣體供給孔3371之下端的位置，係被配置於比處理區域338更上側。
藉由像這樣的構成，被供給至處理區域338之處理氣體(原料氣體與反應氣體之至少一者以上)會擴散至處理區域338的外側，可使對被配置於與處理區域338對應的位置之各晶圓600所供給的氣體之濃度均勻化。換言之，可抑制在處理區域338的上端與下端之至少任一者的氣體之稀釋。氣體供給孔3361之數量與氣體供給孔3371之數量，係藉由對被配置於處理區域338的上端側與下端側之晶圓600所供給的氣體之濃度而適當地設定。另外，處理區域338，係與作為製品晶圓之晶圓600被裝填於晶舟217的區域對應。
另外，本揭示中之氣體供給部，係由至少任一者的氣體供給管所構成。具體而言，係由流動有原料氣體之氣體供給管510、流動有反應氣體之氣體供給管315的至少任一者所構成。
在圖3所示的構成中，噴嘴410之氣體供給孔411，係從反應管203的下部遍及上部設置有複數個，分別具有相同的開口面積，而且以與被裝填於晶舟217之晶圓200對應的方式，以相同的開口間距而設置。但是，氣體供給孔411，係不限定於上述形態。例如，亦可從噴嘴410之下部(上游側)朝向上部(下游側)逐漸增大開口面積。藉此，可使從氣體供給孔411所供給的氣體之流量更均勻化。
控制部(控制手段)即控制器121，係如圖4所示般，被構成為具備有CPU(Central Processing Unit) 121a、RAM(Random Access Memory)121b、記憶裝置121c、I/O埠121d的電腦。RAM121b、記憶裝置121c、I/O埠121d，係被構成為可經由內部匯流排121e而與CPU121a進行資料交換。在控制器121，係例如連接有被構成為觸控面板等的輸入輸出裝置122或外部記憶裝置123。
記憶裝置121c，係例如由快閃記憶體、HDD(Hard Disk Drive)等所構成。在記憶裝置121c內，係可讀取地儲存有控制基板處理裝置之動作的控制程式，或記載了後述基板處理之程序或條件等的製程配方等。
製程配方，係被組合為可使控制器121執行後述的成膜處理中之各程序而獲得預定結果者，且作為程式而發揮功能。以下，亦將該製程配方或控制程式等統一地簡稱為程式。又，亦將製程配方簡稱為配方。
在本說明書中使用了程式這一術語的情況下，係存在有僅包含製程配方單體的情形、僅包含控制程式單體的情形或包含該些之組合的情形。RAM121b，係被構成為暫時性地保持藉由CPU121a所讀取到之程式或資料等的記憶體區域(工作區)。
I/O埠121d，係被連接於上述MFC317、333、512、壓力感測器245、APC閥242、真空泵244、溫度感測器263、加熱器207、旋轉機構267、晶舟升降機115、移載機270等。
CPU121a，係被構成為從記憶裝置121c讀出並執行控制程式，並且，因應來自輸出入裝置122之操作指令的輸入等，從記憶裝置121c讀出配方。
CPU121a，係被構成為可根據所讀出的配方之內容，控制由MFC317、333、512所進行的各種氣體之流量調整動作、閥318、334、514之開關動作、APC閥242之開關動作及APC閥242基於壓力感測器245所進行的壓力調整動作、真空泵244之啟動及停止、基於溫度感測器263之加熱器207的溫度調整動作、由旋轉機構267所進行的晶舟217之旋轉及旋轉速度調節動作、由晶舟升降機115所進行的晶舟217之升降動作、移載機270的基板搬送動作等。
控制器121，係可藉由將被儲存於外部記憶裝置(例如，磁帶、軟碟片或硬碟等的磁碟、CD或DVD等的光碟、MO等的光磁碟、USB記憶體或記憶卡等的半導體記憶體)123之上述程式安裝至電腦的方式來構成。
記憶裝置121c或外部記憶裝置123，係被構成為電腦可讀取之記錄媒體。以下，亦將該些統一地簡稱為記錄媒體。在本說明書中使用了記錄媒體這一術語的情況下，係存在有僅包含記憶裝置121c單體的情形、僅包含外部記憶裝置123單體的情形或包含該些兩者的情形。另外，對電腦提供程式，係亦可不使用外部記憶裝置123而使用網際網路或專用線路等的通信手段來進行。
(2)基板處理工程(成膜工程) 其次，說明關於在基板上形成氮化膜之工程的一例，作為利用了使用圖1～圖4說明之基板處理裝置的半導體裝置(元件)之製造工程的一工程。在基板上形成氮化膜之工程，係使用上述基板處理裝置10的處理爐202予以執行。在以下說明中，構成基板處理裝置10之各部的動作，係藉由控制器121予以控制。
另外，在本說明書中使用了「晶圓」這一術語的情況下，係有時意味著「晶圓本身」或意味著「晶圓與被形成於其表面之預定層或膜等的層積體(集合體)」(亦即包含被形成於表面之預定層或膜等而稱為晶圓)。又，在本說明書中使用了「晶圓之表面」這一術語的情況下，係有時意味著「晶圓本身之表面(露出面)」或意味著「被形成於晶圓上之預定層或膜等的表面，亦即作為層積體之晶圓的最表面」。另外，在本說明書中使用了「基板」這一術語的情況下，亦與使用了「晶圓」這一術語的情況同義。
以下，參閱圖5所示之流程圖，詳細地說明關於本實施形態的半導體裝置之製造方法。
(製程條件設定)：S501 首先，控制器121之CPU121a，係讀入被儲存於記憶裝置121c的製程配方及相關聯的資料庫，設定製程條件。另外，在此，從記憶裝置121c讀取表示後述晶舟217之作為第1區域的區域610(611)、作為第2區域的區域620(621)之大小的資料、晶舟裝填圖案的資料之至少一者以上的資料，並至少基於裝填於晶舟217之晶圓600的數量，設定各區域之大小與晶舟裝填圖案的任一者或兩者。另外，各區域之大小，係具體而言，亦可為表示大小的資料，或亦可為裝填於各區域之晶圓600的片數資料。
(晶圓搬入)：S502 移載機270將以製程配方進行處理的複數片晶圓200裝填於晶舟217。
將複數片晶圓200搬入(晶舟裝載)至處理室201內。具體而言，係基於將複數片晶圓200(作為製品基板之晶圓600、虛擬晶圓602)進行對應之晶舟裝填圖案的資料，控制移載機270，將複數片晶圓200裝填於晶舟217(晶圓裝填)。在裝填於晶舟217後，如圖1所示般，支持有複數片晶圓200之晶舟217，係被晶舟升降機115抬升而搬入至處理室201內。在該狀態下，密封蓋219，係成為經由O形環220封閉了反應管203之下端開口的狀態。
(壓力･溫度調整)：S503 以使處理室201內成為所期望之壓力(真空度)的方式，藉由真空泵244予以真空排氣。此時，處理室201內之壓力，係以壓力感測器245進行測定，基於所測定到的壓力資訊，反饋控制APC閥242(壓力調整)。真空泵244，係至少在直至對於晶圓200之處理結束為止的期間維持始終作動的狀態。
又，以使處理室201內成為所期望之溫度的方式，藉由加熱器207予以加熱。此時，以使處理室201內成為所期望之溫度分布的方式，基於溫度感測器263檢測到的溫度資訊，反饋控制對加熱器207之通電量(溫度調整)。由加熱器207所進行的處理室201內之加熱，係在至少直至對於晶圓200之處理結束為止的期間持續進行。
(成膜步驟)：S504 其後，依序進行預定次數的原料氣體供給步驟、殘留氣體去除步驟、反應氣體供給步驟、殘留氣體去除步驟。
(原料氣體供給步驟)：S5041 開啟閥514，使HCDS(六氯二矽烷)氣體從氣體供給管510流向516。HCDS氣體，係藉由MFC512進行流量調整，從開口於噴嘴410的氣體供給孔411被供給至晶圓200。亦即，晶圓200，係被曝露於HCDS氣體。從氣體供給孔411所供給的HCDS氣體，係從排氣管241被排出。與此同時，開啟閥334，從氣體供給管335流通N 2氣體作為惰性氣體。N 2氣體，係藉由MFC333進行流量調整，從噴嘴336的氣體供給孔3361被供給至處理室201之下部的側及從噴嘴337的氣體供給孔3371被供給至處理室201之上部的側，並從排氣管241被排出。
此時，適當地調整APC閥242，將處理室201內的壓力設成為例如1～1330Pa，較佳為10～931Pa，更佳為20～399Pa之範圍內的壓力。若高於1330Pa，則有時沖洗未被充分進行，副生成物被引入膜中而導致電阻變高。若低於1Pa，則有時無法獲得HCDS的反應速度。另外，在本說明書中，作為數值之範圍，例如記載為1～1000Pa的情形，係意味著1Pa以上1000Pa以下。亦即，在數值之範圍內，係包含1Pa及1000Pa。不僅針對壓力，而且針對流量、時間、溫度等、本說明書所記載的所有數值亦相同。
以MFC512進行控制之HCDS氣體的供給流量，係例如設成為0.01～10slm，較佳為0.1～5.0slm之範圍內的流量。
作為載體氣體之N 2氣體亦雖在以未圖示的MFC調整流量後，通過氣體供給管516從噴嘴410供給至處理室201的內部，但N 2氣體之供給流量，係以例如成為0.01～50slm，較佳為0.1～20slm，更佳為0.2～10slm之範圍內的流量的方式，例如設成為0～49slm，較佳為0～19.3slm，更佳為0～9.5slm之範圍內的流量。若總流量多於50slm，則存在有於氣體供給孔411中氣體絕熱膨脹而再次液化的可能性。在HCDS氣體的供給流量相對於所期望之生產量較少的情況下，係使N 2氣體的供給流量較多地流動即可。又，藉由使N 2氣體流動的方式，亦對於從氣體供給孔411所供給的HCDS氣體之均勻性提升具有效果。
對晶圓200供給HCDS氣體之時間，係例如設成為1～300秒，較佳為1～60秒，更佳為1～10秒的範圍內。若長於300秒，則有時造成生產量惡化、運轉成本增加，若短於1秒，則有時無法獲得成膜所需的曝露量。
加熱器207，係晶圓200之溫度例如為200～800℃。
藉由在上述條件下向處理室201內供給HCDS氣體的方式，在晶圓200之最表面上形成含Si層。
(原料氣體排氣步驟)：S5042 在形成含Si層後，關閉閥514，停止HCDS氣體的供給。此時，APC閥242保持開啟的狀態，藉由真空泵244對處理室201內進行真空排氣，將殘留於處理室201內之未反應或有助於形成含Si層後的HCDS氣體從處理室201內排出。在閥334開啟的狀態下，維持N 2氣體向處理室201內的供給。N 2氣體，係作為沖洗氣體而發揮作用，可提高「將殘留於處理室201內之未反應或有助於形成含Si層後的HCDS氣體從處理室201內排出」的效果。
(反應氣體供給步驟)：S5043 在去除處理室201內之殘留氣體後，開啟閥318，使反應氣體即NH 3氣體流向氣體供給管315內。NH 3氣體，係藉由MFC317進行流量調整，從噴嘴410之氣體供給孔411被供給至處理室201內的晶圓200，並從排氣管241被排出。亦即，晶圓200，係被曝露於NH 3氣體。作為載體氣體之N 2氣體亦在以未圖示的MFC調整流量後，通過氣體供給管315，與NH 3氣體一起從噴嘴410被供給至處理室201內，且從排氣管241被排出。
與此同時，作為藉由MFC333進行了流量調整之惰性氣體的N 2氣體通過氣體供給管335從噴嘴336的氣體供給孔3361被供給至處理室201之下部的側及從噴嘴337的氣體供給孔3371被供給至處理室201之上部的側，並從排氣管241被排出。
此時，適當地調整APC閥242，將處理室201內的壓力設成為例如1～13300Pa，較佳為10～2660Pa，更佳為20～1330Pa之範圍內的壓力。若高於13300Pa，則存在有後述殘留氣體去除步驟需要時間而導致生產量惡化的可能性，若低於1Pa，則存在有無法獲得成膜所需之曝露量的可能性。
以MFC317進行控制之NH 3氣體的供給流量，係例如設成為1～50slm，較佳為3～20slm，更佳為5～10slm之範圍內的流量。若多於50slm，則存在有後述殘留氣體去除步驟需要時間而導致生產量惡化的可能性，若少於1slm，則存在有無法獲得成膜所需之曝露量的可能性。
作為載體氣體而供給的N 2氣體之供給流量，係以例如成為1～50slm，較佳為3～20slm，更佳為5～10slm之範圍內的流量的方式，例如設成為0～49slm，較佳為0～17slm，更佳為0～9.5slm之範圍內的流量。若總流量多於50slm，則存在有後述殘留氣體去除步驟需要時間而導致生產量惡化的可能性，若少於1slm，則存在有無法獲得成膜所需之曝露量的可能性。
對晶圓200供給NH 3氣體之時間，係例如設成為1～120秒，較佳為5～60秒，更佳為5～10秒的範圍內。若長於120秒，則有時造成生產量惡化、運轉成本增加，若短於1秒，則有時無法獲得成膜所需的曝露量。其他處理條件，係設成為與上述原料氣體供給步驟相同的處理條件。
此時流向處理室201內之氣體，係僅為NH 3氣體與惰性氣體(N 2氣體)。NH 3氣體，係在原料氣體供給步驟中與被形成於晶圓200上的含Si層之至少一部分反應，形成包含Si與N的氮化矽層(SiN層)。亦即，含Si層，係被改質為SiN層。
(反應氣體排氣步驟)：S5044 在形成含SiN層後，關閉閥318，停止NH 3氣體的供給。而且，藉由與原料氣體供給步驟後之殘留氣體去除步驟相同的處理程序，在閥334開啟的狀態下，一邊維持N 2氣體向處理室201內的供給，一邊將殘留於處理室201內之未反應或有助於形成SiN層後的NH 3氣體或反應副產物從處理室201內排出。
(實施預定次數)：S5045 將「依序進行上述原料氣體供給步驟、殘留氣體去除步驟、反應氣體供給步驟、殘留氣體供給步驟」的循環進行一次以上(預定次數)，藉此，在晶圓200上形成SiN膜。該循環之次數，係雖因應最終形成之SiN膜中所需的膜厚來適當地選擇，但該循環係重覆複數次為較佳。
(沖洗･大氣壓恢復)：S505 若成膜步驟結束，則開啟閥334，從氣體供給管335向處理室201內供給N 2氣體，並從排氣管241排出。N 2氣體，係作為沖洗氣體而發揮作用，殘留於處理室201內的氣體或副生成物從處理室201內被去除(後沖洗)。其後，處理室201內之氛圍被置換成N 2氣體(N 2氣體置換)，處理室201內的壓力被恢復成常壓(大氣壓恢復)。
(基板搬出)：S506 其後，密封蓋219藉由晶舟升降機115而下降，使分歧管209之下端開口，並且在處理完畢之晶圓200被支撐於晶舟217的狀態下，從分歧管209之下端被搬出(晶舟卸載)至反應管203的外部。在晶舟卸載後，使擋板219s移動，分歧管209的下端開口經由O形環220c而被擋板219s密封(擋板關閉)。處理完畢之晶圓200，係在被搬出至反應管203的外部後，從晶舟217取出(晶圓卸料)。
(3)基板裝填 接著，說明關於在成膜工程之前先進行的晶圓200向晶舟217之分散裝填。
在本實施例中，所謂分散裝填，係指「在將由複數片所構成的晶圓200裝填於晶舟217時，並非將該晶圓200全部連續地配置於晶舟217的槽而是在晶圓200間有意地設置至少1槽以上之未裝填晶圓200的槽，將晶圓200分割，並將晶圓200之裝填槽分割成至少2分割以上而進行裝填」的行為。將分割而成之各個晶圓200的群稱為晶圓群。另外，晶圓群，係亦可連續地被裝填於裝填槽。又，晶圓群之下限片數，係亦可為一片。
在本實施例中，係在將未滿Y片之晶圓200裝填於具有Y枚(Y≧3)的晶圓裝填區域(槽)之晶舟217而進行處理的情況下，使晶圓200分散裝填。藉此，使晶圓裝填區域的各槽中之晶圓200的裝填密度之分布平坦化，提升面間膜厚均勻性。
其次，使用圖6～圖8，說明關於本實施例的具體例。首先，說明關於藉由晶圓200的分散裝填使每個晶圓200之膜特性提升的情形。另外，膜特性，係指例如膜厚、膜質等。
圖6，係表示「將晶圓600(相當於圖1及圖2之晶圓200)分成裝填間距(晶圓600之間隔)不同的兩個區域610與620且分散裝填於具有100片晶圓裝填區域之晶舟217」的例子。在晶舟217，係於上下之兩端與中央部裝填用以監測被形成於基板上的膜之膜厚的監測基板601。另外，區域610，係對應於本揭示的第1區域，區域620，係對應於第2區域。又，亦可無監測基板601或虛擬晶圓602。在使用虛擬晶圓602的情況下，虛擬晶圓602之片數，係因應裝填於作為第1區域的區域610之製品基板(晶圓600)的片數來設定。在區域610之槽內，以使用虛擬晶圓602僅未裝填晶圓600的槽之數量的方式，設定虛擬晶圓602的片數。另外，在圖6中，處理區域640，係對應於作為第1區域的區域610與作為第2區域的區域620。
在圖6中，在區域610，係夾著裝填於晶舟217之中央部的監測基板601而將處理對象的晶圓600裝填於其兩側，並在其外側交互地裝填虛擬晶圓602與晶圓600。又，在區域610的外側(區域610的上部及下部)且靠近晶舟217之端部的區域620，係不使用虛擬晶圓602而連續地裝填晶圓600。而且，在區域620與晶舟217的端部之裝填了監測基板601的位置之間的區域630，係不裝填晶圓600而僅裝填虛擬晶圓602。各區域(區域610、區域620、區域630)之大小，係藉由裝填於晶舟217之晶圓600的總數來設定。
區域610之位置，係被設定為位於基板支撐具(處理區域640)的中心側。區域610之大小，係因應作為製品基板之晶圓600的數量X來設定。具體而言，在X之數量較小的情況下，係增大區域610的大小，在X之數量較大的情況下，係減小區域610的大小。亦即，因應晶圓600之數量X，設定分散裝填之第1區域(區域610)的大小。亦即，配合作為第1區域之區域610的大小，使作為第2區域之區域620的大小相對地變化。亦即，基於X與Y的關係，設定作為第1區域之區域610與作為第2區域之區域620的大小之比率。
表示X與Y的關係之資料，係被保存於記錄在記憶裝置121c的列表資料。例如，在作為製品基板之晶圓600的總數X(X為整數)與晶舟217之最大裝填片數Y(Y為整數)相同的情況下，係設成為不設定區域610的構成。在X接近Y的情況下，係被構成為作為第1區域之區域610的大小比作為第2區域之區域620小。亦即，分散地裝填晶圓600之區域被構成為比連續地裝填晶圓600之區域小。在X為Y之一半程度的情況下，係被構成為作為第1區域之區域610的大小比作為第2區域之區域620大。亦即，分散地裝填晶圓600之區域被構成為比連續地裝填晶圓600之區域大。
在此，區域610之大小與裝填的晶圓600之數量的關係，係例如以使各晶圓600的處理之均勻性提升的方式，實驗性地求出並決定。表示區域610之大小與晶圓600之數量的最佳關係之列表資料，係被記錄於後述記憶裝置121c。區域610之大小的設定，係例如在決定了處理對象之晶圓600的數量時進行。具體而言，係在從記憶裝置121c讀出了接下來執行的製程配方時(例如，後述製程條件設定S501的工程)，設定區域610之大小。另外，關於區域620之大小與晶圓600的數量之關係，亦可以使各晶圓600的處理之均勻性提升的方式，實驗性地求出並決定，且將表示區域620之大小與晶圓600之數量的關係之列表資料記錄於記憶裝置121c。另外，表示晶圓600的數量與各區域(區域610與區域620)之大小與晶舟裝填圖案的關係之列表資料，係被記錄於記憶裝置121c，在製程條件設定工程S501中從記憶裝置121c被讀出。
圖7，係表示「將晶圓600分成裝填間距(晶圓600之間隔)不同的三個區域611與612、621且分散裝填於具有100片晶圓裝填區域之晶舟217」的例子。另外，區域611，係對應於第1區域，區域621，係對應於第2區域。區域612，係亦可設定為第1區域的一部分，或亦可設定為另一第3區域。與圖6的情形相同地，在晶舟217，係亦可於上下之兩端與中央部裝填用以監測被形成於基板上的膜之膜厚的監測基板601。另外，圖7中之處理區域641，係對應於作為第1區域的區域611與作為第2區域的區域621與作為第3區域的區域612。
在圖7中，在區域611，係夾著裝填於晶舟217之中央部的監測基板601而將處理對象的晶圓600裝填於其兩側，並在其外側交互地裝填虛擬晶圓602與晶圓600。又，在區域611之外側的區域中，能交互地進行連續地裝填兩片以上的晶圓600之區域與裝填一片虛擬晶圓602之區域的區域612、在區域612之外側不使用虛擬晶圓602而連續地裝填晶圓600的區域621、而且在區域621與晶舟217的端部之裝填了監測基板601的位置之間的區域631，係不裝填晶圓600而僅裝填虛擬晶圓602。
如此一來，構成為分散裝填的各區域(區域611、區域612)之晶圓600的裝填密度逐漸變化。在此，係雖表示了設置兩個分散裝填之區域的例子，但並不限於此，亦可設置三個以上。以使晶舟217中之晶圓600的裝填密度逐漸變化的方式，裝填晶圓600，藉此，可減小處理氣體對各晶圓600之曝露量的差。亦即，可使每個晶圓600的處理均勻性提升。另外，各區域(區域611、區域612、區域631)之大小，係藉由裝填於晶舟217之晶圓600的總數來設定。
在此，係雖表示了「在區域611中，交互地配置晶圓600與虛擬晶圓602」的例子，但並不限於此，亦可構成為交互地配置一片晶圓600與複數片虛擬晶圓602，使區域611之晶圓600的密度比其他區域之晶圓600的密度小。在此，複數片虛擬晶圓602，係在晶圓600之間被連續地裝填。連續地裝填虛擬晶圓602之片數，係基於裝填於晶舟217之晶圓600的片數來設定。另外，作為被連續地裝填於晶圓600之間的虛擬晶圓602之片數，係有時例如為兩片、三片。藉由虛擬晶圓602之片數，可增大晶圓600的間隔。換言之，可減小晶圓600的裝填密度。
如此一來，使晶舟217的中心側之晶圓600的密度比晶舟217的外側之晶圓600的密度小，藉此，可增加處理氣體對被裝填於晶舟217的中心側之晶圓600的曝露量。另外，在此，係雖表示了在區域611裝填虛擬晶圓602的例子，但並不限於此，亦可不裝填虛擬晶圓602。藉由裝填虛擬晶圓602的方式，可使處理氣體對各晶圓之氣體曝露量均勻化。由於在不裝填虛擬晶圓602之槽附近，係將在虛擬晶圓602所消耗的量之氣體供給至其他晶圓600，因此，可使氣體對不裝填虛擬晶圓602的槽附近之晶圓600的曝露量增加。在該曝露量之增加較大的情況下，藉由裝填虛擬晶圓602的方式，可使曝露量均勻化。另外，亦可裝填表面積不同之虛擬晶圓602。藉由裝填表面積不同之虛擬晶圓602的方式，可調整氣體對晶圓600的曝露量。另外，裝填表面積不同之虛擬晶圓602的位置，係亦可指定特定的槽，或亦可因應晶圓600的間隔來選擇。
晶圓600之裝填間距，係藉由晶圓600的片數X來設定。表示晶圓600之片數與裝填間距(晶圓600之間隔)的關係之列表資料，係被記錄於記憶裝置121c，從記憶裝置121c的列表資料讀出與晶圓600之片數X對應的裝填間距資料並設定。
如圖7般，以裝填間距不同的方式裝填晶圓600之圖案，係適當地被使用於「晶圓600的片數X例如為最大裝填片數Y之一半以下，較佳為十幾片左右」的情形。在晶圓600之處理片數較少的情況下，藉由設成為像這樣的配置圖案之方式，可使每個晶圓600的處理均勻性提升。
在此，裝填於區域611之晶圓600的數量與裝填於區域612、區域621之晶圓600的數量，係以使各區域之晶圓600間的處理之均勻性提升的方式，實驗性地求出並決定，且作為對應列表資料而可讀出地被記錄於記憶裝置121c。
在圖8(a)之730表示：如圖6或圖7所示般，將晶圓600裝填於晶舟217，藉由上述「(2)成膜工程」中所說明般的程序而成膜於晶圓600上時之因晶圓600向晶舟217的裝填位置所致之原料氣體(及反應氣體)對晶圓600的曝露量之分佈。
在圖8(a)中，橫軸，係表示晶圓200(圖6、圖7的晶圓600)向圖8(b)所示意地表示之晶舟701(相當於圖1、圖6、圖7之晶舟217)的各槽之裝填位置，並從下往上以漸增的順序表示晶圓裝填位置。在圖8(b)之晶舟701中，右側對應於圖6或圖7所示之晶舟217的上側，圖8(b)之晶舟701的左側對應於圖6或圖7所示之晶舟217的下側。
又，在圖8(a)中，縱軸，係表示處理氣體對裝填於晶舟701之各晶圓的曝露量。換言之，縱軸，係意味著有助於各晶圓上的膜之形成的氣體量。表示縱軸之數值越大則處理氣體對晶圓600的曝露量越大，並表示縱軸之數值越小則處理氣體對晶圓600的曝露量越小。又，氣體之曝露量較大，係意味著被形成於晶圓600之膜的厚度增加。氣體之曝露量較小，係意味著被形成於晶圓600的膜厚變小。在此，圖8(a)之氣體的曝露量，係雖主要意味著作為處理氣體之原料氣體的曝露量，但推測關於反應氣體之曝露量亦成為相同的傾向。亦即，產生如下述課題：因處理氣體之曝露量的差，膜特性內之至少膜厚在每個晶圓600產生差。又，可能產生如下述課題：因原料氣體之曝露量與反應氣體之曝露量的差異，膜組成在每個晶圓600產生差。
在圖8(a)之資料730中，表示對裝填於本實施例之晶舟701之各晶圓的氣體曝露量分佈。表示本實施例之氣體曝露量分佈的資料730，係對應於圖6中所說明的晶圓200向晶舟217之裝填，且如圖8(b)的731所示般，由中央部附近之每隔一片裝填的區域與鄰接於其外側而裝填的區域來形成晶圓向晶舟701之裝填區域。又，原料氣體與反應氣體、惰性氣體向處理室201之供給，係使用如圖3所示般的噴嘴410、336、337來進行。
在圖8(a)所示的曲線圖中，資料710，係作為相對於本實施例的氣體曝露量分佈之資料730的第1比較例，如圖8(b)之晶圓的晶舟裝填配置圖711所示般，在使晶圓鄰接地裝填於區域714的情況下，表示處理氣體對各位置的晶圓之曝露量的分佈。在圖8(b)之晶圓的晶舟裝填配置圖711中，713，係表示裝填膜厚監測用之虛擬晶圓的位置。
如圖8(b)之晶圓的晶舟裝填配置圖711所示般，在僅連續地裝填了全部晶圓200的情況下，係如圖8(a)之資料710所示般，周邊部7101及7102的處理氣體之曝露量相對於中央部7103附近的處理氣體之曝露量的差較大。亦即，如比較例之資料710所示般，可知在使全部晶圓鄰接而裝填於晶舟的情況下，係因裝填的位置所致之處理氣體的曝露量之分佈較大。具體而言，係中央部份附近的曝露量減少，周邊部7101及7102的曝露量增加。此係被認為因下述而產生：由於在比周邊部7102更上側，係不存在晶圓600，因此，在周邊部7102附近應被消耗之氣體會被供給至周邊部7102的晶圓。關於周邊部7101亦相同。對此，吾人認為，由於在中央部7103附近，係晶圓600的密度高，因此，被供給至各晶圓600之氣體曝露量因在各晶圓600所消耗的氣體變多而降低。
又，圖8(a)之資料720，係表示相對於本實施例的氣體曝露量分佈之資料730的第2比較例。在第2比較例中，係與圖6中所說明之本實施例的情形相同地，如圖8(b)之晶圓的晶舟裝填配置圖(晶舟裝填圖案)731所示般，在晶舟701之中央部份附近，係每隔一片裝填晶圓，在晶舟701之周邊部分附近，係使晶圓鄰接地裝填。但是，在第2比較例中，係設成為「使用從上至下以等間距設置有多數個如圖9所示般的氣體供給孔3381之氣體供給管3380，以代替圖3所示的本實施例中之氣體供給管即噴嘴336及337來供給與載體氣體相同種類的惰性氣體(N 2氣體)」的構成。另外，晶舟裝填圖案之資料，係被記錄於記憶裝置121c。
亦即，在第2比較例中，係表示在「一邊使用等間距地形成有多數個氣體供給孔3381的惰性氣體供給用之氣體供給管3380，沿上下方向大致均等地供給惰性氣體，一邊進行成膜」的情況下之處理氣體對各位置的晶圓之曝露量的分佈。
如圖8(a)所示之第2比較例的資料720所示般，與第1比較例的資料710相比，處理氣體之曝露量的分佈得到改善。亦即，藉由如晶舟裝填配置圖731般地進行裝填的方式，可改善對各晶圓之氣體曝露量的分佈。另外，即便為該晶舟裝填配置圖731，在兩端部7201及7202與中央部份附近之處理氣體的曝露量，係亦仍存在差。
對應於此，在圖8(a)所示的本實施例之氣體曝露量分佈的資料730中，係兩端部7301及7302與中央部份附近的處理氣體之曝露量的差變得比第2比較例之資料720的情形更小，處理氣體之曝露量的晶圓間之分佈得到改善。
在本實施例中，係如圖3所示般，設成為「使用作為第2噴嘴的噴嘴336與作為第1噴嘴的噴嘴337來作為惰性氣體用之供給管，在噴嘴336其下側設置作為第2供給孔之氣體供給孔3361，在噴嘴337其上側設置作為第1供給孔之氣體供給孔3371」的構成。
藉由設成為像這樣的構成，相對於從噴嘴410的氣體供給孔4101供給之原料氣體或反應氣體所含有的惰性氣體(載體氣體)成分，將「被裝填於晶舟217的上部及下部之晶圓200所供給的惰性氣體之量」相對於「被裝填於晶舟217的中央部附近之晶圓200所供給的惰性氣體之量」增多。
藉此，如圖8(a)之第1比較例的資料710及第2比較例的資料720所示般，處理氣體對裝填在相對於晶舟217之中央部的上下之周邊部的晶圓之曝露量得到抑制，處理氣體之曝露量的晶圓間之分佈得到改善。
在圖8之曲線圖中雖未表示，但即便在「如圖7中所說明般，以從靠近晶舟217之中央部的部分朝向外側，使晶圓200之控制密度逐漸變高的方式進行裝填」的情況下，亦可藉由使用如圖3所示般的噴嘴410與336、337來供給原料氣體或反應氣體、惰性氣體的方式，獲得與圖8(a)的氣體曝露量分佈之資料730相同的處理氣體之曝露量的晶圓間之分佈，且與第1及第2比較例相比，處理氣體之曝露量的晶圓間之分佈得到改善。
如以上所說明般，根據本揭示，在批次地處理基板的情況下，可使複數個基板間之膜厚的均勻性比以往提升。又，可使形成於基板上的膜之膜厚的控制性提升。
在上述實施形態中，作為惰性氣體，係除了N 2氣體以外，亦可使用Ar氣體、He氣體、Ne氣體、Xe氣體等的稀有氣體。
又，在上述實施形態中，係雖以在向處理室201供給原料氣體與供給反應氣體共用噴嘴410的構成進行了說明，但亦可構成為將原料氣體供給用之噴嘴與反應氣體供給用之噴嘴分離。
又，在上述實施形態中，係雖表示了從圖3之噴嘴336與噴嘴337供給惰性氣體的構成，但亦可構成為可供給原料氣體與反應氣體之至少任一者而非惰性氣體。藉由從噴嘴336與噴嘴337供給原料氣體與反應氣體之至少任一者的方式，可使被裝填於晶舟的上側與下側之至少任一者的晶圓600所形成之膜的膜厚成膜為較大。
另外，在上述實施形態中，係雖主要記述了將晶圓600與虛擬晶圓602的任一者或兩者裝填於晶舟217之所有槽的例子，但並不限於此。因基板處理裝置之構成或製程配方(基板處理條件)等，被裝填於晶舟之217的特定槽之晶圓600所形成的膜特性有時明顯比被裝填於其他槽之晶圓600所形成的膜特性差。例如，與其他槽相比，圖8(a)所示的氣體曝露量有時不同。在像這樣的情況下，係亦可構成為將該特定槽設定成未裝填晶圓600的槽，且無論晶圓600之片數如何，在該特定槽未裝填晶圓600。在此，基板處理裝置之構成，係指供給氣體之噴嘴的形狀、被設置於噴嘴之供給孔的形狀･位置、排氣管241的位置等。製程配方，係指供給之氣體的特性、供給時間點、處理溫度、壓力、氣體的流量等。又，存在有受到被形成於晶圓600的表面之圖案的影響之可能性。
另外，在上述實施形態中，係雖以矽氮化膜(SiN)作為形成於晶圓600上的膜為例而進行了說明，但並不限於此。例如亦可應用於形成包含有Si、Ge、Al、Ga、In、Ti、Zr、Hf、La、Ta、Mo、W等的元素之至少一個以上的膜之製程。又，在上述實施形態中，係雖說明了形成氮化膜的例子，但並不限於此。例如亦可為包含有氧(O)、碳(C)、氮(N)之至少一個以上的膜，或亦可為不包含該些元素的單元素膜。
另外，在上述實施形態中，係雖表示了形成作為絕緣膜之矽氮化膜的例子作為半導體元件之製造工程的一工程，但並不限定於半導體元件，亦可應用於製造顯示器、發光元件、受光元件、太陽能電池元件等的各種元件之工程的一工程之形成膜的工程(基板處理)。
使用於成膜處理或清洗處理之配方(記載有處理程序或處理條件等的程式)，係因應處理內容(形成或去除之膜的種類、組成比、膜質、膜厚、處理程序、處理條件等)個別地進行準備，並經由電氣通信電路或外部記憶裝置123預先儲存於記憶裝置121c內為較佳。而且，在開始處理時，CPU121a從被儲存於記憶裝置121c內之複數個配方中，因應處理內容適當地選擇適當的配方為較佳。藉此，能以一台基板處理裝置，再現性良好地形成各種膜種類、組成比、膜質、膜厚之膜，並可在各情況下進行適當的處理。又，可減小操作員之負擔(處理程序或處理條件等的輸入負擔等)，並可一邊迴避操作失誤，一邊迅速地開始處理。
上述配方，係不限於重新作成的情形，例如亦可藉由變更已被安裝於基板處理裝置之既有的配方而進行準備。在變更配方的情況下，係亦可將變更後的配方經由電氣通信電路或記錄有該配方之記錄媒體安裝於基板處理裝置。又，亦可操作既有之基板處理裝置所具備的輸入輸出裝置122，直接變更已被安裝於基板處理裝置之既有的配方。
(4)本實施形態之效果 根據上述實施形態，可獲得以下所示的一個或複數個效果。
(a)在使用具有最大裝填片數為X片(X≧3)之基板裝填區域的批次處理裝置，裝填未滿X片之大表面積基板而進行處理時，將大表面積基板跨及基板裝填區域地分散裝填，藉此，可使基板裝填區域間之大表面積基板的密度分布平坦化。藉此，可使基板面間膜厚均勻性提升。
(b)在不超出可裝填槽數之範圍內，使基板群的分割數變多，亦即減少各自之每個基板群的片數，藉此，可使各基板群內的膜厚面間均勻性提升。
在上述實施形態中，係說明了關於使用具有熱壁型之處理爐的基板處理裝置來形成膜的例子。本揭示，係並不限定於上述實施形態，亦可適當地應用於使用具有冷壁型之處理爐的基板處理裝置來形成膜的情形。在該些情況下，處理程序、處理條件，係例如亦可設成為與上述實施形態相同的處理程序、處理條件。
10:基板處理裝置 121:控制器 200:晶圓 201:處理室 202:處理爐 203:反應管 207:加熱器 217:晶舟 241,243:排氣管 244:真空泵 315,335,510,516:氣體供給管 336,337,410:噴嘴 3361,3371,411:氣體供給孔 317,333,512:MFC 318,334,514:閥
[圖1]本揭示之實施形態中所適當使用的基板處理裝置之處理爐的概略構成圖，且為以縱剖面圖表示處理爐部分的圖。 [圖2]圖1的A-A線剖面圖。 [圖3]圖2的B-B箭視圖。 [圖4]表示圖1所示之基板處理裝置所具有的控制器之構成的方塊圖。 [圖5]表示本揭示的一實施形態中之基板處理工程的流程圖。 [圖6]表示在本揭示的一實施形態中之晶舟裝設了基板的狀態之晶舟的正視圖。 [圖7]表示在本揭示的一實施形態中之晶舟裝設了基板的另一狀態之晶舟的正視圖。 [圖8]表示裝填於本揭示的一實施形態中之晶舟的每個基板之氣體曝露量的分佈的曲線圖。 [圖9]作為對於圖3所示之構成的參考例，均勻地形成氣體供給孔之氣體管的正視圖。
10:基板處理裝置
115:晶舟升降機
121:控制器
200:晶圓
201:處理室
202:處理爐
203:反應管
207:加熱器
209:分歧管
217:晶舟
219:密封蓋
220:O形環
241:排氣管
242:APC閥
243:排氣管
244:真空泵
245:壓力感測器
255:旋轉軸
267:旋轉機構
270:移載機
315:氣體供給管
317:MFC
318:閥
333:MFC
334:閥
335:氣體供給管
3351:接頭
410:噴嘴
410a:與晶舟217對向的面
510:氣體供給管
512:MFC
514:閥
516:氣體供給管
5161:接頭

Claims (21)

  1. 一種基板處理裝置，其特徵係，具有： 處理容器，可收容保持了被處理基板的基板保持具； 氣體供給部，將氣體供給至前述處理容器； 排氣部，對前述處理容器內的氛圍進行排氣； 搬送部，搬送前述被處理基板；及 控制部，被構成為可在前述基板保持具之中央側具有分散裝填的第1區域，在前述被處理基板的數量X比前述基板保持具之最大裝填數Y小的情況下，以從前述第1區域之中央側分散裝填前述被處理基板的方式，控制前述搬送部。
  2. 如請求項1之基板處理裝置，其中， 前述控制部，係被構成為可基於前述X設定前述第1區域的大小。
  3. 如請求項1之基板處理裝置，其中， 前述控制部，係被構成為可以從前述第1區域之中央側分散裝填，使裝填密度朝向前述第1區域的上端側與下端側之任一者或兩者變化的方式，控制前述搬送部。
  4. 如請求項1之基板處理裝置，其中， 前述控制部，係被構成為可以使前述分散裝填之密度逐漸變化的方式，控制前述搬送部。
  5. 如請求項1之基板處理裝置，其中， 前述控制部，係被構成為可以使前述第1區域之密度比其他區域之密度小的方式，控制前述搬送部。
  6. 如請求項1之基板處理裝置，其中， 前述控制部，係基於前述X，設定前述第1區域之前述被處理基板的間隔。
  7. 如請求項1之基板處理裝置，其中， 在前述基板保持具之上端側與下端側，係具有連續裝填前述被處理基板的第2區域，前述控制部，係被構成為可以在前述第2區域連續地裝填前述被處理基板的方式，控制前述搬送部。
  8. 如請求項7之基板處理裝置，其中， 前述控制部，係基於前述X與前述Y的關係，設定前述第1區域與前述第2區域之比率。
  9. 如請求項1之基板處理裝置，其中， 前述控制部，係被構成為可以從前述基板保持具之上端側至下端側配置前述被處理基板的方式，控制前述搬送部。
  10. 如請求項7之基板處理裝置，其中，具有： 第1噴嘴，在前述基板保持具之上端側設置有供給氣體的第1供給孔；及 第2噴嘴，在前述基板保持具之下端側設置有供給氣體的第2供給孔， 前述第1區域之外側的前述第2區域，係被設置於接近前述第1供給孔或前述第2供給孔之任一者的位置。
  11. 如請求項10之基板處理裝置，其中， 以可從前述第1噴嘴與第2噴嘴之任一者或兩者供給惰性氣體的方式，構成前述氣體供給部。
  12. 如請求項10之基板處理裝置，其中， 以可從前述第1噴嘴與第2噴嘴之任一者或兩者供給處理氣體的方式，構成前述氣體供給部。
  13. 如請求項12之基板處理裝置，其中， 前述處理氣體，係原料氣體與反應氣體的任一者或兩者。
  14. 如請求項1之基板處理裝置，其中， 前述被處理基板，係製品基板，於前述分散裝填的前述第1區域，在前述製品基板之間，係裝填有虛擬基板。
  15. 如請求項14之基板處理裝置，其中， 前述控制部，係因應裝填於前述基板保持具之前述第1區域的前述製品基板之片數，設定前述虛擬基板之片數。
  16. 如請求項14之基板處理裝置，其中， 前述控制部，係在前述第1區域中，因應裝填於前述基板保持具的前述製品基板之片數，設定前述虛擬基板向前述第1區域的連續裝填片數。
  17. 如請求項14之基板處理裝置，其中， 前述控制部，係被構成為可以在前述第1區域中，交互地裝填前述製品基板與前述虛擬基板的方式，控制前述搬送部。
  18. 如請求項1之基板處理裝置，其中， 前述控制部，係被構成為可以在前述基板保持具預先設定未裝填前述被處理基板的槽，且無論前述被處理基板之片數如何，在該槽不裝填前述被處理基板的方式，控制前述搬送部。
  19. 一種半導體裝置之製造方法，其特徵係，具有： 基板裝填工程，對於在中央側具有分散裝填之第1區域的基板保持具，在被處理基板的片數X比前述基板保持具之最大裝填數Y小的情況下，從前述第1區域之中央側分散裝填前述被處理基板； 「將裝填有前述被處理基板之前述基板保持具搬送至處理容器內」的工程；及 「將處理氣體供給至前述處理容器內而進行處理」的工程。
  20. 一種程式，其特徵係，藉由電腦使基板處理裝置執行如下述程序： 基板裝填程序，對於在中央側具有分散裝填之第1區域的基板保持具，在被處理基板的片數X比前述基板保持具之最大裝填數Y小的情況下，使前述被處理基板從前述第1區域之中央側分散裝填； 「使裝填有前述被處理基板之前述基板保持具搬送至處理容器內」的程序；及 「使處理氣體供給至前述處理容器內而進行處理」的程序。
  21. 一種基板處理方法，其特徵係，具有： 基板裝填工程，對於在中央側具有分散裝填之第1區域的基板保持具，在被處理基板的片數X比前述基板保持具之最大裝填數Y小的情況下，從前述第1區域之中央側分散裝填前述被處理基板； 「將裝填有前述被處理基板之前述基板保持具搬送至處理容器內」的工程；及 「將處理氣體供給至前述處理容器內而進行處理」的工程。
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