TWI744759B - 半導體裝置的製造方法，記錄媒體及基板處理裝置 - Google Patents

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Abstract

無將處理氣體的供給時間拉長至必要以上的情形，可將含在膜中的副生成物的量降低至特性上無問題的水準。 具有： 第1工程，其係對於處理室內的基板，開始處理氣體的供給； 第2工程，其係繼續測定從前述處理室排氣的副生成物的量； 第3工程，其係於被測定的副生成物的量衰減的過程中，達到被設定的臨界值時，控制成停止處理氣體的供給；及 第4工程，其係將前述處理室內排氣。

Description

半導體裝置的製造方法，記錄媒體及基板處理裝置
本案是有關半導體裝置的製造方法，記錄媒體及基板處理裝置。
作為半導體裝置的製造工程之一工程，有進行：在基板上，利用二氯矽烷(SiH2 Cl2 )氣體與氨(NH3 )氣體來形成氮化矽(SiN)膜等的膜之處理(例如參照專利文獻1)。又，有進行：利用四氯化鈦(TiCl4 )氣體與NH3 氣體來形成氮化鈦(TiN)膜等的膜之處理(例如參照專利文獻2)。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特開2018-10891號公報 專利文獻2：日本特開2014-208883號公報
(發明所欲解決的課題)
如上述般形成的SiN膜或TiN膜是有氯(Cl)或氯化氫(HCl)等的副生成物殘留於膜中的狀態的情形。若該等的副生成物殘留於膜中，則導致電阻率變高，或成膜速度的降低等。
只要拉長處理氣體的供給時間，便可減少含在膜中的副生成物的量，但發生處理時間變長的問題。又，一旦晶圓的投入片數(充填片數)或晶圓的表面積等的條件改變，則為了將含在膜中的副生成物的量降低至特性上無問題的水準所必要的處理氣體的供給時間會改變。
本案是以提供一種無將處理氣體的供給時間拉長至必要以上的情形，可將含在膜中的副生成物的量降低至特性上無問題的水準之技術為目的。 (用以解決課題的手段)
若根據本案之一形態，則可提供一種具有下列工程的技術， 第1工程，其係對於處理室內的基板，開始處理氣體的供給； 第2工程，其係繼續測定從前述處理室排氣的副生成物的量； 第3工程，其係於被測定的副生成物的量衰減的過程中，達到被設定的臨界值時，控制成停止處理氣體的供給；及 第4工程，其係將前述處理室內排氣。 [發明的效果]
若根據本案，則無將處理氣體的供給時間拉長至必要以上的情形，可將含在膜中的副生成物的量降低至特性上無問題的水準。
＜本案之一實施形態＞
在以下說明有關本案之一實施形態。
(1)基板處理裝置的構成 基板處理裝置10是具備設有作為加熱手段(加熱機構、加熱系)的加熱器207的處理爐202。加熱器207是圓筒形狀，藉由被安裝於作為保持板的加熱器底部(未圖示)來垂直地安裝。
在加熱器207的內側是與加熱器207同心圓狀地配設有構成反應容器(處理容器)的外管203。外管203是例如由石英(SiO2 )、碳化矽(SiC)等的耐熱性材料所成，形成上端閉塞，下端開口的圓筒形狀。在外管203的下方是與外管203同心圓狀地配設有集合管(manifold)(入口凸緣(inlet flange))209。集合管209是例如由不鏽鋼(SUS)等的金屬所成，形成上端及下端開口的圓筒形狀。在集合管209的上端部與外管203之間是設有作為密封構件的O型環220a。藉由集合管209被支撐於加熱器底部，外管203是成為垂直地安裝的狀態。
在外管203的內側是配設有構成反應容器的內管204。內管204是例如由石英(SiO2 )、碳化矽(SiC)等的耐熱性材料所成，形成上端閉塞，下端開口的圓筒形狀。主要藉由外管203、內管204及集合管209來構成處理容器(反應容器)。在處理容器的筒中空部(內管204的內側)是形成有處理室201。
處理室201是被構成為可在藉由後述的晶舟217來以水平姿勢多段配列於鉛直方向的狀態下收容作為基板的晶圓200。
在處理室201內，噴嘴410，420，430會被設成貫通集合管209的側壁及內管204。噴嘴410，420，430是分別連接氣體供給管310，320，330。但，本實施形態的處理爐202是不限於上述的形態。
在氣體供給管310，320，330是從上游側依序設有流量控制器(流量控制部)的質量流控制器(MFC) 312，322，332。並且，在氣體供給管310，320，330設有開閉閥的閥314，324，334。在氣體供給管310，320，330的閥314，324，334的下游側是連接供給惰性氣體的氣體供給管510，520，530。在氣體供給管510，520，530是從上游側依序分別設有流量控制器(流量控制部)的MFC512，522，532及開閉閥的閥514，524，534。
在氣體供給管310，320，330的前端部是連結連接有噴嘴410，420，430。噴嘴410，420，430是被構成為L字型的噴嘴，其水平部是被設成貫通集合管209的側壁及內管204。噴嘴410，420，430的垂直部是被設在：被形成為在內管204的徑方向向外突出，且延伸於鉛直方向的通道形狀(溝形狀)的預備室201a的內部，在預備室201a內沿著內管204的內壁來朝向上方(晶圓200的配列方向上方)而設。
噴嘴410，420，430是被設成從處理室201的下部區域延伸至處理室201的上部區域，在與晶圓200對向的位置設有複數的氣體供給孔410a，420a，430a。藉此，從噴嘴410，420，430的氣體供給孔410a，420a，430a分別供給處理氣體至晶圓200。此氣體供給孔410a，420a，430a是從內管204的下部到上部設置複數個，分別具有相同的開口面積，更以相同的開口間距設置。但，氣體供給孔410a，420a，430a是不限於上述的形態。例如，亦可從內管204的下部朝向上部來慢慢地擴大開口面積。藉此，可使從氣體供給孔410a，420a，430a供給的氣體的流量更均一化。
噴嘴410，420，430的氣體供給孔410a，420a，430a是被複數設於從後述的晶舟217的下部到上部的高度的位置。因此，從噴嘴410，420，430的氣體供給孔410a，420a，430a供給至處理室201內的處理氣體是被供給至從晶舟217的下部到上部被收容的晶圓200的全域。噴嘴410，420，430是只要被設成從處理室201的下部區域延伸至上部區域即可，但被設成延伸至晶舟217的頂部附近為理想。
從氣體供給管310是含金屬元素的原料氣體(含金屬氣體)會作為處理氣體經由MFC312、閥314、噴嘴410來供給至處理室201內。作為原料，例如可使用含作為金屬元素的鈦(Ti)，作為鹵素系原料(鹵化物、鹵素系鈦原料)的四氯化鈦(TiCl4 )。
從氣體供給管320是還原氣體會作為處理氣體，經由MFC322、閥324、噴嘴420來供給至處理室201內。還原氣體是例如可使用作為含矽(Si)及氫(H)，不含鹵素的還原氣體的例如矽烷(SiH4 )氣體。SiH4 是作為還原劑作用。
從氣體供給管330是與原料氣體反應的反應氣體會作為處理氣體，經由MFC332、閥334、噴嘴430來供給至處理室201內。反應氣體是例如可使用作為含氮(N)的含N氣體的例如氨(NH3 )氣體。
從氣體供給管510，520，530是惰性氣體，例如氮(N2 )氣體會分別經由MFC512，522，532、閥514，524，534、噴嘴410，420，430來供給至處理室201內。以下，說明有關使用N2 氣體作為惰性氣體的例子，但惰性氣體是除了N2 氣體以外，例如亦可使用氬(Ar)氣體、氦(He)氣體、氖(Ne)氣體、氙(Xe)氣體等的稀有氣體。
主要藉由氣體供給管310，320，330、MFC312，322，332、閥314，324，334、噴嘴410，420，430來構成處理氣體供給系，但但亦可只將噴嘴410，420，430思考成處理氣體供給系。處理氣體供給系是亦可簡稱為氣體供給系。從氣體供給管310流動原料氣體時，主要藉由氣體供給管310、MFC312、閥314來構成原料氣體供給系，但但亦可思考將噴嘴410含在原料氣體供給系中。又，從氣體供給管320流動還原氣體時，主要藉由氣體供給管320、MFC322、閥324來構成還原氣體供給系，但亦可思考將噴嘴420含在還原氣體供給系中。又，從氣體供給管330流動反應氣體時，主要藉由氣體供給管330、MFC332、閥334來構成反應氣體供給系，但亦可思考將噴嘴430含在反應氣體供給系中。從氣體供給管330供給含氮氣體作為反應氣體時，亦可將反應氣體供給系稱為含氮氣體供給系。又，主要藉由氣體供給管510，520，530、MFC512，522，532、閥514，524，534來構成惰性氣體供給系。
本實施形態的氣體供給的方法是是經由被配置於以內管204的內壁與複數片的晶圓200的端部所定義的圓環狀的縱長的空間內的預備室201a內之噴嘴410，420，430來搬送氣體。然後，從被設在噴嘴410，420，430之與晶圓對向的位置的複數的氣體供給孔410a，420a，430a來使氣體噴出至內管204內。更詳細是藉由噴嘴410的氣體供給孔410a、噴嘴420的氣體供給孔420a及噴嘴430的氣體供給孔430a來使原料氣體等朝向與晶圓200的表面平行方向噴出。
排氣孔(排氣口)204a是被形成於內管204的側壁，與噴嘴410，420，430對向的位置之貫通孔，例如，被細長開設於鉛直方向的縫隙狀的貫通孔。從噴嘴410，420，430的氣體供給孔410a，420a，430a供給至處理室201內，流動於晶圓200的表面上的氣體是經由排氣孔204a來流至以被形成於內管204與外管203之間的間隙所構成的排氣路206內。然後，往排氣路206內流動的氣體是流至排氣管231內，往處理爐202a外排出。
排氣孔204a是被設在與複數的晶圓200對向的位置，從氣體供給孔410a、420a、430a供給至處理室201內的晶圓200的附近的氣體是朝向水平方向流動後，經由排氣孔204a來流至排氣路206內。排氣孔204a是不限於構成為縫隙狀的貫通孔的情況，亦可藉由複數個的孔來構成。
在集合管209是設有將處理室201內的氣氛排氣的排氣管231。在排氣管231是從上游側依序連接有作為檢測出處理室201內的壓力的壓力檢測器(壓力檢測部)之壓力感測器245，測定副生成物的量的副生成物監視器500、APC(Auto Pressure Controller)閥243，作為真空排氣裝置的真空泵246。副生成物監視器500是被設在製程管203與排氣管231的連接部的排氣口231a附近。例如可使用RGA(Residual Gas Analyzer)作為副生成物監視器500。APC閥243是藉由在使真空泵246作動的狀態下開閉閥，可進行處理室201內的真空排氣及真空排氣停止，進一步，藉由在使真空泵246作動的狀態下調節閥開度，可調整處理室201內的壓力。主要藉由排氣孔204a、排氣路206、排氣管231、APC閥243及壓力感測器245來構成排氣系。亦可思考將真空泵246、副生成物監視器500含在排氣系中。另外，RGA是例如可使用利用IR吸收或質量分析、NDIR(Nondispersive Infrared分光法)等的原理的測定器。
在集合管209的下方是設有作為可將集合管209的下端開口氣密地閉塞的爐口蓋體之密封蓋219。密封蓋219是被構成為從鉛直方向下側來抵接於集合管209的下端。密封蓋219是例如由SUS等的金屬所成，被形成圓盤狀。在密封蓋219的上面是設有作為與集合管209的下端抵接的密封構件之O型環220b。在密封蓋219之處理室201的相反側是設置有使收容晶圓200的晶舟217旋轉的旋轉機構267。旋轉機構267的旋轉軸255是貫通密封蓋219來連接至晶舟217。旋轉機構267是被構成為藉由使晶舟217旋轉來使晶圓200旋轉。密封蓋219是被構成為藉由作為被垂直設置於外管203的外部的昇降機構之晶舟昇降機115來昇降於鉛直方向。晶舟昇降機115是被構成為可藉由使密封蓋219昇降來將晶舟217搬入及搬出至處理室201內外。晶舟昇降機115是被構成為將晶舟217及被收容於晶舟217的晶圓200搬送至處理室201內外的搬送裝置(搬送機構)。
作為基板支撐具的晶舟217是被構成為使複數片例如25~200片的晶圓200以水平姿勢且彼此中心一致的狀態來取間隔配列於鉛直方向。晶舟217是例如以石英或SiC等的耐熱性材料所構成。在晶舟217的下部，例如以石英或SiC等的耐熱性材料所構成的隔熱板218會以水平姿勢多段(未圖示)地支撐。藉由此構成，來自加熱器207的熱不易傳達至密封蓋219側。但，本實施形態是不限於上述的形態。例如，亦可在晶舟217的下部不設隔熱板218，而設置構成為以石英或SiC等的耐熱性材料所構成的筒狀的構件之隔熱筒。
如圖2所示般，在內管204內是設置有作為溫度檢測器的溫度感測器263，被構成為根據藉由溫度感測器263所檢測出的溫度資訊，調整往加熱器207的通電量，藉此處理室201內的溫度會成為所望的溫度分佈。溫度感測器263是與噴嘴410，420及430同樣地構成L字型，沿著內管204的內壁而設。
如圖3所示般，控制部(控制手段)的控制器121是被構成為具備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是被構成為可經由內部匯流排來與CPU121a交換資料。控制器121是連接例如構成為觸控面板等的輸出入裝置122。
記憶裝置121c是例如以快閃記憶體、HDD(Hard Disk Drive)等所構成。在記憶裝置121c內，控制基板處理裝置的動作的控制程式、記載有後述的半導體裝置的製造方法的程序或條件等的製程處方等會可讀取地被儲存。製程處方是被組合成使後述的半導體裝置的製造方法的各工程(各步驟)實行於控制器121，可取得預定的結果，作為程式機能。以下，亦將此製程處方、控制程式等總簡稱為程式。在本說明書中使用程式的言辭時，有只包含製程處方單體的情況，只包含控制程式單體的情況，或包含製程處方及控制程式的組合的情況。RAM121b是被構成為暫時性地保持藉由CPU121a所讀出的程式或資料等的記憶體區域(工作區域)。
I/O埠121d是被連接至上述的MFC312，322，332，512，522，532、閥314，324，334，514，524，534、壓力感測器245、APC閥243、真空泵246、加熱器207、溫度感測器263、副生成物監視器500、旋轉機構267、晶舟昇降機115等。
CPU121a是被構成為從記憶裝置121c讀出控制程式而實行，且按照來自輸出入裝置122的操作指令的輸入等來從記憶裝置121c讀出處方等。CPU121a是被構成為按照讀出的處方的內容，控制藉由MFC312，322，332，512，522，532之各種氣體的流量調整動作、閥314，324，334，514，524，534的開閉動作、APC閥243的開閉動作及藉由APC閥243之根據壓力感測器245的壓力調整動作、根據溫度感測器263的加熱器207的溫度調整動作、藉由副生成物監視器500之副生物的量的測定動作、真空泵246的起動及停止、藉由旋轉機構267之晶舟217的旋轉及旋轉速度調節動作、藉由晶舟昇降機115之晶舟217的昇降動作、往晶舟217之晶圓200的收容動作等。
控制器121是可藉由將被儲存於外部記憶裝置(例如磁帶、軟碟或硬碟等的磁碟、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的上述程式安裝於電腦來構成。記憶裝置121c或外部記憶裝置123是被構成為電腦可讀取的記錄媒體。以下，亦將該等總簡稱為記錄媒體。在本說明書中，記錄媒體是有只包含記憶裝置121c單體的情況，只包含外部記憶裝置123單體的情況，或包含其雙方的情況。往電腦之程式的提供是亦可不使用外部記憶裝置123，利用網際網路或專用線路等的通訊手段來進行。
(2)基板處理工程(成膜工程) 作為第1實施形態，利用圖4來說明有關在晶圓200上形成例如構成閘極電極的金屬膜的工程之一例，作為半導體裝置(device)的製造工程之一工程。形成金屬膜的工程是利用上述的基板處理裝置10的處理爐202來實行。在以下的說明中，構成基板處理裝置10的各部的動作是藉由控制器121來控制。
在本說明書中，使用稱為「晶圓」的言辭時，有意思「晶圓本身」的情況，或意思「晶圓與被形成於其表面的預定的層或膜等的層疊體」的情況。在本說明書中使用稱為「晶圓的表面」的言辭時，有意思「晶圓本身的表面」的情況，或意思「被形成於晶圓上的預定的層或膜等的表面」的情況。在本說明書中使用稱為「基板」的言辭時，也有與使用稱為「晶圓」的言辭時同義。
(晶圓搬入) 一旦複數片的晶圓200被裝填於晶舟217(晶圓充填)，則如圖1所示般，支撐複數片的晶圓200的晶舟217是藉由晶舟昇降機115來舉起而被搬入至處理室201內(晶舟裝載)。在此狀態下，密封蓋219是成為隔著O型環220來閉塞外管203的下端開口的狀態。
(壓力調整及溫度調整) 藉由真空泵246來真空排氣，而使處理室201內成為所望的壓力(真空度)。此時，處理室201內的壓力是以壓力感測器245來測定，根據此被測定的壓力資訊，反餽控制APC閥243(壓力調整)。真空泵246是至少到對於晶圓200的處理完了的期間維持使常時作動的狀態。並且，藉由加熱器207來加熱，而使處理室201內成為所望的溫度。此時，根據溫度感測器263所檢測出的溫度資訊來反餽控制往加熱器207的通電量(溫度調整)，而使處理室201內成為所望的溫度分佈。藉由加熱器207之處理室201內的加熱是至少到對於晶圓200的處理完了的期間繼續進行。
[第1工程] (TiCl4 氣體供給) 開啟閥314，在氣體供給管310內流動原料氣體的TiCl4 氣體。TiCl4 氣體是藉由MFC312來調整流量，從噴嘴410的氣體供給孔410a供給至處理室201內，從排氣管231排氣。此時，對於晶圓200供給TiCl4 氣體。此時同時開啟閥514，在氣體供給管510內流動N2 氣體等的惰性氣體。流動於氣體供給管510內的N2 氣體是藉由MFC512來調整流量，與TiCl4 氣體一起供給至處理室201內，從排氣管231排氣。此時，為了防止往噴嘴420，430內的TiCl4 氣體的侵入，而開啟閥524，534，在氣體供給管520，530內流動N2 氣體。N2 氣體是經由氣體供給管320，330、噴嘴420，430來供給至處理室201內，從排氣管231排氣。
此時調整APC閥243，將處理室201內的壓力設為例如1~3990Pa的範圍內的壓力。以MFC312控制的TiCl4 氣體的供給流量是設為例如0.1~2.0slm的範圍內的流量。以MFC512，522，532控制的N2 氣體的供給流量是分別設為例如0.1~20slm的範圍內的流量。此時加熱器207的溫度是設定成晶圓200的溫度會成為例如300~600℃的範圍內的溫度之類的溫度。
此時在處理室201內流動的氣體是僅TiCl4 氣體與N2 氣體。藉由TiCl4 氣體的供給，在晶圓200(表面的底層膜)上形成有含Ti層。含Ti層是亦可為含Cl的Ti層，或亦可為TiCl4 的吸附層，或亦可包括該等的雙方。
[第2工程] (副生成物量的測定) 對於上述的第1工程的晶圓200供給TiCl4 氣體，從排氣管231排氣的期間，藉由副生成物監視器500，繼續測定從排氣管231排氣的副生成物的HCl的量。
[第3工程] (TiCl4 氣體供給停止) 圖5(A)及圖5(B)是用以說明本案之一實施形態的基板處理工程的TiCl4 氣體的供給停止動作的圖。
如圖5(A)及圖5(B)所示般，可知藉由TiCl4 氣體供給時的副生成物感測器500所測定的HCl濃度是上昇而成為峰值P1之後衰減。又，可知若在膜中含有HCl等的副生成物，則成膜速度會降低，膜的電阻率變高。
在本工程中，如圖5(A)所示般，控制器121是控制成：在TiCl4 氣體供給時藉由副生成物監視器500所測定的HCl的量從峰值P1衰減的過程中，到達預先被設定的臨界值P2時，關閉氣體供給管310的閥314，而停止TiCl4 氣體的供給。
又，在TiCl4 氣體供給時藉由副生成物監視器500所測定的HCl的量從峰值P1衰減的過程中，即使是未到達預先被設定的臨界值P2的情況，如圖5(B)所示般，控制器121是控制成：被測定的HCl的量成為峰值P1之後衰減而下降至臨界值P2的時間超過預先被設定的一定時間的預定時間T1時，關閉氣體供給管310的閥314，而停止TiCl4 氣體的供給。
在此，預定時間T1是預先被設定的供給時間。又，預定時間T1是開始TiCl4 氣體的供給之後被測定的副生成物的量到達峰值P1為止的時間的整數倍(N倍)的時間為理想。N是依據所望的處理來適當設定。又，N是2~15的範圍，理想是設為10。
又，臨界值P2是根據被測定的副生成物的量的峰值P1來設定，例如適當地設定成副生成物的量的峰值P1的一半或3分之1等的任意的值。
又，臨界值P2是預先按每個製程處方來設定，被記憶於記憶裝置121c。而且，對應於在進行基板處理工程時讀出的處方之臨界值P2會根據設有臨界值的表來設定。亦即，按照處方來設定臨界值。另外，亦可保持副生成物殘留於膜中來實行處理的處方時，可將臨界值設定高，從膜中除去副生成物來實行處理為較佳的處方時，可將臨界值設定低。
又，臨界值P2是按晶圓的充填片數或晶圓的表面積等而設定。而且，對應於晶圓的充填片數或晶圓的表面積的臨界值P2會根據設定有各個的臨界值的表來設定。亦即，按照晶圓的充填片數或晶圓的表面積等來設定臨界值。
亦即，在記憶裝置121c是記憶有表示處方與臨界值的關係的表，或表示晶圓的充填片數與臨界值的關係的表，或表示晶圓的表面積與臨界值的關係的表等。
[第4工程] (殘留氣體除去) 然後，排氣管231的APC閥243是保持開啟，藉由真空泵246來將處理室201內真空排氣，從處理室201內除去殘留於處理室201內的未反應或貢獻於含Ti層形成之後的TiCl4 氣體或HCl等的反應副生成物。此時閥514，524，534是保持開啟，維持往N2 氣體的處理室201內的供給。N2 氣體是當作淨化氣體作用，可提高從處理室201內除去殘留於處理室201內的未反應或貢獻於含Ti層形成之後的TiCl4 氣體或反應副生成物的效果。
[第5工程] (NH3 氣體供給) 除去處理室201內的殘留氣體之後，開啟閥334，在氣體供給管330內流動NH3 氣體作為反應氣體。NH3 氣體是藉由MFC332來調整流量，從噴嘴430的氣體供給孔430a供給至處理室201內，從排氣管231排氣。對於此時晶圓200供給NH3 氣體。此時同時開啟閥534，在氣體供給管530內流動N2 氣體。流動於氣體供給管530內的N2 氣體是藉由MFC532來調整流量。N2 氣體是與NH3 氣體一起供給至處理室201內，從排氣管231排氣。此時，為了防止往噴嘴410，420內的NH3 氣體的侵入，開啟閥514，524，在氣體供給管510，520內流動N2 氣體。N2 氣體是經由氣體供給管310，320、噴嘴410，420來供給至處理室201內，從排氣管231排氣。
此時調整APC閥243，將處理室201內的壓力設為例如1~3990Pa的範圍內的壓力。以MFC332控制的NH3 氣體的供給流量是設為例如0.1~30slm的範圍內的流量。以MFC512，522，532控制的N2 氣體的供給流量是分別設為例如0.1~30slm的範圍內的流量。對於晶圓200供給NH3 氣體的時間是設為例如0.01~30秒的範圍內的時間。此時的加熱器207的溫度是設定成與TiCl4 氣體供給步驟同樣的溫度。
此時在處理室201內流動的氣體是僅NH3 氣體與N2 氣體。NH3 氣體是與在第1工程被形成於晶圓200上的含Ti層的至少一部分置換反應。在置換反應時，含在含Ti層的Ti與含在NH3 氣體的N會結合，而於晶圓200上形成TiN層。
[第6工程] (副生成物量的測定) 對於上述的第5工程的晶圓200供給NH3 氣體，從排氣管231排氣的期間，藉由副生成物監視器500，繼續測定從排氣管231排氣的副生成物的HCl的量。
[第7工程] (NH3 氣體供給停止) 然後，與上述的第3工程同樣，控制器121是控制成：在藉由副生成物監視器500所測定的副生成物的量從峰值P1衰減的過程中，到達預先被設定的臨界值P2時，關閉氣體供給管330的閥334，而停止NH3 氣體的供給。
又，與上述的第3工程同樣，在藉由副生成物監視器500所測定的副生成物的量從峰值P1衰減的過程中，即使是未到達預先被設定的臨界值P2的情況，控制器121是控制成：被測定的副生成物的量成為峰值P1之後衰減而下降至臨界值P2的時間超過預先被設定的一定時間的預定時間T1時，關閉氣體供給管330的閥334，而停止NH3 氣體的供給。
[第8工程] (殘留氣體除去) 然後，排氣管231的APC閥243是保持開啟，藉由真空泵246來將處理室201內真空排氣，從處理室201內排除殘留於處理室201內的未反應或貢獻於TiN層形成之後的NH3 氣體或反應副生成物。此時閥514，524，534是保持開啟，維持往N2 氣體的處理室201內的供給。N2 氣體是當作淨化氣體作用，可提高從處理室201內除去殘留於處理室201內的未反應或貢獻於TiN層形成之後的NH3 氣體或反應副生成物的效果。
(預定次數實施) 藉由進行1次以上(預定次數(n次))依序進行上述的第1~第8工程的循環，在晶圓200上形成預定的厚度的TiN膜。上述的循環是重複複數次為理想。
將在如此的晶圓200上形成TiN膜的情況顯示於圖6及圖7。圖6(A)是表示形成有藉由NH3 氣體供給的暴露前的含Ti層的晶圓200表面的情況的模型圖，圖6(B)是表示藉由NH3 氣體供給的暴露後的晶圓200表面的情況的模型圖。又，圖7(A)是表示形成有藉由TiCl4 氣體供給的暴露前的TiN層的晶圓200表面的情況的模型圖，圖7(B)是表示藉由TiCl4 氣體供給的暴露後的晶圓200表面的情況的模型圖。
如圖6(A)所示般，若在形成有含Ti層的晶圓200表面供給NH3 氣體，則如圖6(B)所示般，在晶圓200表面形成TiN層，產生HCl、氯化銨(NH4 Cl)等的反應副生成物。
然後，如圖7(A)所示般，若在形成有TiN層的晶圓200表面供給TiCl4 氣體，則如圖7(B)所示般，在晶圓200表面層疊TiN層，產生HCl、Cl2 等的反應副生成物。
可知一旦在含Ti層或TiN層中含有HCl等的副生成物，則成膜速度會降低，膜的電阻率會變高。
圖8是比較在TiCl4 氣體與NH3 氣體的各者中故意地微量添加HCl氣體而供給的情況的TiN膜的成長速度與不添加HCl氣體而供給的情況的TiN膜的成膜速度的圖。如圖8所示般，確認在供給TiCl4 氣體時添加HCl，成膜速度會降低25%程度。又，確認在供給NH3 氣體時添加HCl，成膜速度會降低15%程度。
亦即，反應副生成物的HCl是有妨礙TiN層的成膜速度的作用。因此，為了使HCl等的副生成物從含Ti層或TiN層脫離而使用副生物監視器500來測定處理氣體供給時的副生成物的量，將副生成物的量衰減而形成臨界值以下時或被測定的副生成物的量衰減而下降至臨界值的時間超過預定時間時當作HCl等的副生成物從膜中脫離，停止TiCl4 氣體或NH3 氣體的供給。
亦即，控制器121是控制成：在供給原料氣體或反應氣體等的處理氣體時，一邊測定在晶圓200表面產生的副生成物的量，一邊供給處理氣體(進行成膜)，在副生成物衰減的過程中到達臨界值時或被測定的副生成物的量衰減而下降至臨界值的時間超過預定時間時停止處理氣體的供給。
(後淨化及大氣壓恢復) 從氣體供給管510，520，530的各者將N2 氣體朝處理室201內供給，從排氣管231排氣。N2 氣體是當作淨化氣體作用，藉此處理室201內會以惰性氣體來淨化，殘留於處理室201內的氣體或副生成物會從處理室201內除去(後淨化)。然後，處理室201內的氣氛會被置換成惰性氣體(惰性氣體置換)，處理室201內的壓力會被恢復成常壓(大氣壓恢復)。
(晶圓搬出) 然後，密封蓋219會藉由晶舟昇降機115來下降，而反應管203的下端開口。然後，處理完了的晶圓200會在被支撐於晶舟217的狀態下從反應管203的下端搬出至反應管203的外部(晶舟卸載)。然後，處理完了的晶圓200是從晶舟217取出(晶圓釋放)。
另外，副生物監視器500的設定是在處方重新開始的時機或充填片數等被變更的時機重新設定。
(3)根據本實施形態的效果 若根據本實施形態，則可取得以下所示的1個或複數的效果。 (a)無將處理氣體的供給時間拉長至必要以上的情形，可將含在膜中的副生成物的量降低至特性上無問題的水準。 (b)可效率佳地排出：在成膜中產生，使成膜速度降低的HCl，可提高成膜速度。 (c)可降低電阻率。 (d)與邊監視處理氣體的供給時間與成膜速度，邊決定處理氣體的供給時間的情況作比較，可減少實驗資料。具體而言，邊監視處理氣體的供給時間與成膜速度，邊決定處理氣體的供給時間的情況，需要對應於晶圓的表面積或充填片數的實驗資料，但若根據本實施形態，則不需要實驗資料。 (e)又，若在HCl產生量多的條件下停止處理氣體的供給，則膜中Cl含有量變多，有抵抗值變高的課題，但如本實施形態般，藉由降低預先被設定的臨界值之後停止處理氣體的供給，可不依表面積或充填片數，取得安定的膜質。 (f)又，藉由任意地設定臨界值，可取得不同的膜質，可按照用途來設定臨界值。
＜第2實施形態＞ 其次，說明有關本案的第2實施形態。
本案的第2實施形態是使用上述的第1實施形態的基板處理裝置10的處理爐202來實行。本案的第2實施形態是與上述的實施形態的基板處理工程僅成膜工程不同，因此利用圖9只說明成膜工程。
(1)成膜工程 [第1工程] (TiCl4 氣體供給) 藉由與上述的第1工程的TiCl4 氣體供給步驟同樣的處理程序，將TiCl4 氣體供給至處理室201內。此時流至處理室201內的氣體是僅TiCl4 氣體與N2 氣體，藉由TiCl4 氣體的供給，在晶圓200(表面的底層膜)上形成含Ti層。
[第2工程] (副生成物量的測定) 藉由與上述的第2工程同樣的處理程序，繼續測定副生成物的量。
[第3工程] (TiCl4 氣體供給停止) 然後，藉由與上述的第3工程同樣的處理程序，控制器121是控制成關閉氣體供給管310的閥314，而停止TiCl4 氣體的供給。
[第4工程] (殘留氣體除去) 然後，藉由與上述的第4工程同樣的處理程序，從處理室201內排除殘留於處理室201內的未反應或貢獻於含Ti層的形成之後的TiCl4 氣體或反應副生成物。
[第4之1的工程] (SiH4 氣體供給) 除去處理室201內的殘留氣體之後，開啟閥324，在氣體供給管320內流動還原氣體的SiH4 氣體。SiH4 氣體是藉由MFC322來調整流量，從噴嘴420的氣體供給孔420a供給至處理室201內，從排氣管231排氣。此時，同時開啟閥524，在氣體供給管520內流動N2 氣體等的惰性氣體。流動於氣體供給管520內的N2 氣體是藉由MFC522來調整流量，與SiH4 氣體一起供給至處理室201內，從排氣管231排氣。此時，為了防止往噴嘴410，430內的SiH4 氣體的侵入，開啟閥514，534，在氣體供給管510，530內流動N2 氣體。N2 氣體是經由氣體供給管310，330、噴嘴410，430來供給至處理室201內，從排氣管231排氣。此時，對於晶圓200同時供給SiH4 氣體與N2 氣體。
此時調整APC閥243，將處理室201內的壓力設為例如130~3990Pa，理想是500~2660Pa，更理想是900~1500Pa的範圍內的壓力。一旦處理室201內的壓力低於130Pa，則含在SiH4 氣體的Si會進入至含Ti層，含在被成膜的TiN膜的膜中的Si含有率會變高而有可能成為TiSiN膜。處理室201內的壓力高於3990Pa時也同樣，含在SiH4 氣體的Si會進入至含Ti層，含在被成膜的TiN膜的膜中的Si含有率會變高而有可能成為TiSiN膜。如此，處理室201內的壓力是過低或過高，皆被成膜的膜的元素組成會變化。以MFC322控制的SiH4 氣體的供給流量是設為例如0.1~5slm，理想是0.5~3slm，更理想是1~2slm的範圍內的流量。以MFC512，522，532控制的N2 氣體的供給流量是分別設為例如0.01~20slm，理想是0.1~10slm，更理想是0.1~1slm的範圍內的流量。此時加熱器207的溫度是設定成與TiCl4 氣體供給步驟同樣的溫度。
此時流至處理室201內的氣體是僅SiH4 氣體與N2 氣體。藉由SiH4 氣體的供給，HCl會與SiH4 反應，作為SiCl4 與H2 從處理室201排出。
[第4之2的工程] (副生成物量的測定) 對於上述的第4之1的工程的晶圓200供給SiH4 氣體，從排氣管231排氣的期間，藉由副生成物監視器500繼續測定從排氣管231排氣的副生成物的量。
[第4之3的工程] (SiH4 氣體供給停止) 然後，與上述的第3工程同樣，控制器121是控制成：在藉由副生成物監視器500所測定的副生成物的量從峰值P1衰減的過程中，到達預先被設定的臨界值P2時，關閉氣體供給管320的閥324，停止SiH4 氣體的供給。
又，與上述的第3工程同樣，在藉由副生成物監視器500所測定的副生成物的量從峰值P1衰減的過程中，即使是未到達預先被設定的臨界值P2的情況，控制器121是控制成：被測定的副生成物的量成為峰值P1之後衰減而下降至臨界值P2的時間超過預先被設定的一定時間的預定時間T1時，關閉氣體供給管320的閥324，而停止SiH4 氣體的供給。
[第4之4的工程] (殘留氣體除去) 然後，排氣管231的APC閥243是保持開啟，藉由真空泵246來將處理室201內真空排氣，從處理室201內除去殘留於處理室201內的未反應或貢獻於含Ti層形成之後的SiH4 氣體或反應副生成物。此時閥514，524，534是保持開啟，維持N2 氣體往處理室201內的供給。N2 氣體是當作淨化氣體作用，可提高從處理室201內除去殘留於處理室201內的未反應或貢獻於含Ti層形成之後的SiH4 氣體或反應副生成物的效果。
[第5工程] (NH3 氣體供給) 藉由與上述的第5工程的NH3 氣體供給步驟同樣的處理程序，將NH3 氣體供給至處理室201內。此時流至處理室201內的氣體是僅NH3 氣體與N2 氣體，藉由NH3 氣體的供給，在晶圓200(表面的底層膜)上形成TiN層。
[第6工程] (副生成物量的測定) 藉由與上述的第6工程同樣的處理程序，繼續測定副生成物的量。
[第7工程] (NH3 氣體供給停止) 然後，藉由與上述的第7工程同樣的處理程序，控制成關閉氣體供給管330的閥334，而停止NH3 氣體的供給。
[第8工程] (殘留氣體除去) 然後，藉由與上述的第8工程同樣的處理程序，從處理室201內排除殘留於處理室201內的未反應或貢獻於TiN層的形成之後的NH3 氣體或反應副生成物。
(預定次數實施) 藉由進行1次以上(預定次數(n次))依序進行上述的第1~第4工程、第4之1的工程、第4之2的工程、第4之3的工程、第4之4的工程、第5~第8工程的循環，在晶圓200上形成預定的厚度的TiN膜。上述的循環是重複複數次為理想。
另外，在圖9是顯示使TiCl4 氣體的供給與SiH4 氣體的供給夾著第4工程(殘留氣體除去工程)來進行的例子，但不限於此，亦可以在TiCl4 氣體的供給中，使SiH4 氣體的供給開始，在TiCl4 氣體的供給停止後，停止SiH4 氣體的供給之方式，構成氣體供給順序。換言之，以TiCl4 氣體的供給與SiH4 氣體的供給會一部分重疊的方式構成。若如此地構成，則藉由使在TiCl4 氣體供給中產生的HCl與SiH4 氣體反應，產生SiCl4 ，可使HCl的除去效率提升。
此供給順序的情況，藉由與上述的第2工程同樣的處理程序，繼續測定副生成物的量，藉由與上述的第3工程同樣的處理程序，停止TiCl4 氣體的供給。
其次，在第4之2的工程中，將SiCl4 的濃度，藉由與上述的第2工程同樣的處理程序，繼續測定副生成物的量，然後，藉由與第4之3的工程同樣的處理程序，停止SiH4 氣體的供給。
(2)根據第2實施形態的效果 若根據本實施形態，則除了與根據上述的實施形態的效果同樣的效果之外，還可使在TiCl4 氣體供給後產生的HCl與SiH4 反應，使朝反應管外排出。
以下說明實驗例，但本案並非是藉由該等的實驗例來限定者。
＜實驗例＞ 圖10是表示對於表面積不同的晶圓200供給TiCl4 氣體時的TiCl4 氣體供給時間與HCl濃度的關係的圖。
在本實驗例中，使用上述的基板處理裝置10與圖4所示的基板處理工程，在表面積S1的晶圓W1與表面積S2的晶圓W2的晶圓200上分別形成TiN膜。在此設為S1＜S2。
如圖10所示般，在晶圓W1的成膜處理中，開始TiCl4 氣體供給之後，在t1秒後從峰值P1-1衰減而到達臨界值P2。又，在晶圓W2的成膜處理中，從開始TiCl4 氣體供給之後，在t2秒後從峰值P1-2衰減而到達臨界值P2。亦即，確認副生成物的量的峰值P1會依表面積而不同，表面積大的晶圓W2會比表面積小的晶圓W1更長到達臨界值為止的時間。亦即，膜中的HCl的量到達臨界值為止，表面積大的晶圓W2會比表面積小的晶圓W1更需要時間，為了使HCl脫離需要時間。
因此，即使是晶圓的表面積不同的情況，亦確認藉由測定處理氣體供給時的HCl的量來停止處理氣體的供給，可形成HCl濃度低的膜。
＜變形例＞ 另外，在上述實施形態中，說明有關分別開始原料氣體及反應氣體的供給之後測定副生成物的量，副生成物的量衰減而到達臨界值時，或被測定的副生成物的量成為峰值之後衰減而下降至臨界值的時間超過預先被設定的一定時間的預定時間時，停止原料氣體及反應氣體的供給的情況，但不是被限定於此。開始原料氣體或反應氣體的供給之後測定副生成物的量，副生成物的量衰減而到達臨界值時，或被測定的副生成物的量成為峰值之後衰減而下降至臨界值的時間超過預先被設定的一定時間的預定時間時，停止原料氣體或反應氣體的供給的情況也同樣可適用本案。
並且，在上述實施形態中，利用按每一循環設定開始處理氣體的供給之後到停止處理氣體的供給為止的氣體供給時間的情況來進行說明，但本案並非被限定於此，亦可按每複數循環設定，或亦可設為預定循環期間。
具體而言，亦可例如在第1循環進行第1工程~第3工程，將開始第1工程的處理氣體的供給之後到停止第3工程的處理氣體的供給為止的時間設定為氣體供給時間，利用被設定的氣體供給時間來進行第2循環以後的複數循環。
在此，進行複數循環的情況，有在每循環產生的副生成物的量變化的情況。圖11是表示成膜處理時間與在NH3 氣體供給時被排出的HCl濃度的關係的圖。如圖11所示般，可知在NH3 氣體供給時被排出的HCl是每循環數增加而減少。使用如此在每循環產生的副生成物的量變化的處方時，亦可預先將每循環的副生成物的變化量記憶於記憶裝置121c，使用對應於從記憶裝置121c讀出的處方的每循環的氣體供給時間。
另外，在上述實施形態中，利用測定在形成TiN膜的過程產生的HCl的量的情況來進行說明，但本案是不被限定於此，在測定利用六氯矽乙烷(Si2 Cl6 )氣體與NH3 氣體來形成SiN膜的過程產生的HCl的量的情況也可適用。
又，上述實施形態中，利用測定副生成物的HCl的量的情況來進行說明，但本案並非被限定此，例如可適用於測定在形成氧化鋯(ZrO)膜、氧化鉿(HfO)膜、使用含氨絡物(amine ligand)的原料與臭氧(O3 )來形成的矽氧化(SiO)膜等的過程所產生的二氧化碳(CO2 )的量的情況等的測定阻礙一方的氣體的反應的氣體的量的情況。
又，上述實施形態中，利用測定副生成物的量，副生成物的量衰減而到達臨界值時，或被測定的副生成物的量成為峰值之後衰減而下降至臨界值的時間超過預先被設定的一定時間的預定時間時，停止處理氣體的供給的情況來進行說明，但本案並非被限於此，亦可按照被測定的副生成物的量來控制氣體供給流量、處理室內溫度或處理室內壓力。
另外，在本案中，亦可根據副生成物的絕對量來進行上述的控制，但理想是根據相對量來進行控制。又，亦可構成為測定原料氣體與副生成物的濃度比，但測定濃度比的需要不是必須。
又，上述的實施形態中，說明有關使用一次處理複數片的基板的分批式的縱型裝置的基板處理裝置來成膜的例子，但本案不是被限定於此，在使用一次處理1片或數片的基板的單片式的基板處理裝置來成膜的情況也可恰當地適用。又，上述的實施形態中，說明使用具有熱壁(hot wall)型的處理爐的基板處理裝置來形成薄膜的例子，但本案是不被限定於此，在使用具有冷壁(cold wall)型的處理爐的基板處理裝置來形成薄膜的情況也可恰當地適用。在該等的情況也處理條件是可設為例如與上述的實施形態同樣的處理條件。
例如，在使用具備圖12(A)所示的處理爐302的基板處理裝置來形成膜的情況也可恰當地適用本案。處理爐302是具備：形成處理室301的處理容器303、在處理室301內淋浴狀地供給氣體的淋浴頭303s、以水平姿勢支撐1片或數片的晶圓200的支撐台317、從下方支撐支撐台317的旋轉軸355、及被設在支撐台317的加熱器307。淋浴頭303s的入口(氣體導入口)是連接供給上述的原料氣體的氣體供給埠332a及供給上述的反應氣體的氣體供給埠332b。氣體供給埠332a是連接與上述的實施形態的原料氣體供給系同樣的原料氣體供給系。氣體供給埠332b是連接與上述的實施形態的反應氣體供給系同樣的反應氣體供給系。在淋浴頭303s的出口(氣體排出口)是設有在處理室301內淋浴狀地供給氣體的氣體分散板。在處理容器303是設有將處理室301內排氣的排氣埠331。排氣埠331是連接與上述的實施形態的排氣系同樣的排氣系。
又，例如，在使用具備圖12(B)所示的處理爐402的基板處理裝置來形成膜時，也可適宜地適用本案。處理爐402是具備：形成處理室401的處理容器403、以水平姿勢支撐1片或數片的晶圓200的支撐台417、從下方支撐支撐台417的旋轉軸455、朝向處理容器403的晶圓200進行光照射的燈加熱器407、及使燈加熱器407的光透過的石英窗403w。處理容器403是連接供給上述的原料氣體的氣體供給埠432a及供給上述的反應氣體的氣體供給埠432b。氣體供給埠432a是連接與上述的實施形態的原料氣體供給系同樣的原料氣體供給系。氣體供給埠432b是連接與上述的實施形態的反應氣體供給系同樣的反應氣體供給系。在處理容器403是設有將處理室401內排氣的排氣埠431。排氣埠431是連接與上述的實施形態的排氣系同樣的排氣系。
在使用該等的基板處理裝置的情況中，亦可以和上述的實施形態同樣的順序、處理條件來進行成膜。
被使用在該等的各種薄膜的形成之製程處方(記載有處理程序或處理條件等的程式)是按照基板處理的內容(形成的薄膜的膜種、組成比、膜質、膜厚、處理程序、處理條件等)來分別個別地準備(準備複數個)為理想。然後，開始基板處理時，按照基板處理的內容，從複數的製程處方之中適當選擇恰當的製程處方為理想。具體而言，經由電信線路或記錄了該製程處方的記錄媒體(外部記憶裝置123)來將按照基板處理的內容而個別地準備的複數的製程處方預先儲存(安裝)於基板處理裝置所具備的記憶裝置121c內為理想。然後，開始基板處理時，基板處理裝置所具備的CPU121a會從被儲存於記憶裝置121c內的複數的製程處方之中，按照基板處理的內容，適當選擇恰當的製程處方為理想。藉由如此構成，可在1台的基板處理裝置泛用地且再現性佳形成各式各樣的膜種、組成比、膜質、膜厚的薄膜。並且，可減低操作員的操作負擔(處理程序或處理條件等的輸入負擔等)，可一面迴避操作失誤，一面迅速地開始基板處理。
又，本案是例如即使變更既存的基板處理裝置的製程處方也可實現。變更製程處方時，經由電信線路或記錄了該製程處方的記錄媒體來將本案的製程處方安裝於既存的基板處理裝置，且亦可操作既存的基板處理裝置的輸出入裝置，將製程處方本身變更成本案的製程處方。
以上，說明本案的各種的典型的實施形態，但本案是不被限定於該等的實施形態，亦可適當組合使用。
10:基板處理裝置 121:控制器 200:晶圓(基板) 201:處理室 500:副生成物監視器
[圖1]是表示本案之一實施形態的基板處理裝置的縱型處理爐的概略的縱剖面圖。 [圖2]是圖1的A-A線概略橫剖面圖。 [圖3]是本案之一實施形態的基板處理裝置的控制器的概略構成圖，以方塊圖來表示控制器的控制系的圖。 [圖4]是表示本案的第1實施形態的氣體供給的時機的圖。 [圖5](A)及(B)是用以說明本案之一實施形態的基板處理工程的TiCl4 氣體的供給停止動作的圖。 [圖6](A)是表示形成有藉由NH3 氣體供給的暴露前的含Ti層的晶圓200表面的情況的模型圖，(B)是表示藉由NH3 氣體供給的暴露後的晶圓200表面的情況的模型圖。 [圖7](A)是表示形成有藉由TiCl4 氣體供給的暴露前的TiN層的晶圓200表面的情況的模型圖，(B)是表示藉由TiCl4 氣體供給的暴露後的晶圓200表面的情況的模型圖。 [圖8]是比較在TiCl4 氣體與NH3 氣體的各者中微量添加HCl氣體而供給的情況與不添加HCl氣體而供給的情況的成膜速度的圖。 [圖9]是表示本案的第2實施形態的氣體供給的時機的圖。 [圖10]是表示TiCl4 氣體供給時間、在TiCl4 氣體供給時被測定的HCl濃度、及晶圓200的表面積的大小的關係的圖。 [圖11]是表示本案之一實施形態的基板處理工程的成膜處理時間與在NH3 氣體供給時被測定的HCl濃度的關係的圖。 [圖12](A)及(B)是表示本案的其他的實施形態的基板處理裝置的處理爐的概略的縱剖面圖。
10:基板處理裝置
115:晶舟昇降機
121:控制器
200:晶圓(基板)
201:處理室
201a:預備室
202:處理爐
203:外管
204:內管
204a:排氣孔(排氣口)
206:排氣路
207:加熱器
209:集合管
217:晶舟
218:隔熱板
219:密封蓋
220a,220b:O型環
231:排氣管
231a:排氣口
243:APC閥
245:壓力感測器
246:真空泵
255:旋轉軸
267:旋轉機構
310,320,330,510,520,530:氣體供給管
312,322,332,512,522,532:質量流控制器(MFC)
314,324,334,514,524,534:閥
410,420,430:噴嘴
410a,420a,430a:氣體供給孔
500:副生成物監視器

Claims (19)

  1. 一種半導體裝置的製造方法，其特徵係具有：第1工程，其係對於處理室內的基板，開始處理氣體的供給；第2工程，其係繼續測定從前述處理室排氣的副生成物的量；第3工程，其係於被測定的副生成物的量衰減的過程中，達到被設定的臨界值時，控制成停止處理氣體的供給；及第4工程，其係將前述處理室內排氣，前述臨界值，係根據被測定的副生成物的量的峰值來設定。
  2. 一種半導體裝置的製造方法，其特徵係具有：第1工程，其係對於處理室內的基板，開始處理氣體的供給；第2工程，其係繼續測定從前述處理室排氣的副生成物的量；第3工程，其係於被測定的副生成物的量衰減的過程中，達到被設定的臨界值時，控制成停止處理氣體的供給；及第4工程，其係將前述處理室內排氣，從記憶裝置讀出包含前述第1，2，3，4的工程的處 方，且根據按每個處方設定有臨界值的表來設定對應於從前述記憶裝置讀出的處方之臨界值。
  3. 一種半導體裝置的製造方法，其特徵係具有：第1工程，其係對於處理室內的基板，開始處理氣體的供給；第2工程，其係繼續測定從前述處理室排氣的副生成物的量；第3工程，其係於被測定的副生成物的量衰減的過程中，達到被設定的臨界值時，控制成停止處理氣體的供給；及第4工程，其係將前述處理室內排氣，在前述第3工程中，被測定的副生成物的量成為峰值之後衰減而下降至臨界值為止的時間超過預定時間時，控制成停止處理氣體的供給。
  4. 如請求項3之半導體裝置的製造方法，其中，前述預定時間為預先被設定的一定時間。
  5. 如請求項3之半導體裝置的製造方法，其中，前述預定時間為開始處理氣體的供給之後被測定的副生成物的量到達峰值的時間的整數倍的時間。
  6. 如請求項1之半導體裝置的製造方法，其中，更具有：第5工程，其係對於前述處理室內的基板，開始與前 述處理氣體反應的反應氣體的供給；第6工程，其係繼續測定從前述處理室排氣的副生成物的量；第7工程，其係於被測定的副生成物的量衰減的過程中，到達被設定的臨界值時，控制成停止反應氣體的供給；及第8工程，其係將前述處理室內排氣。
  7. 如請求項1之半導體裝置的製造方法，其中，亦可按每一循環設定開始從前述第1工程到前述第3工程的前述處理氣體的供給之後到停止前述處理氣體的供給為止的氣體供給時間，或亦可按每複數循環設定，或亦可設為預定循環期間。
  8. 如請求項7之半導體裝置的製造方法，其中，按每複數循環設定氣體供給時間時，利用開始從前述第1工程到前述第3工程的前述處理氣體的供給之後到停止前述處理氣體的供給為止的氣體供給時間來進行複數循環。
  9. 如請求項7之半導體裝置的製造方法，其中，利用按每個循環產生的副生成物的量變化的處方時，預先將每個循環的副生成物的變化量記憶於記憶裝置，利用對應於從前述記憶裝置讀出的處方之每個循環的氣體供給時間。
  10. 如請求項7之半導體裝置的製造方法，其中，在處方重新開始的時機或充填片數被變更的時機重 新設定：測定副生成物的量的副生成物監視器的設定。
  11. 如請求項1之半導體裝置的製造方法，其中，在前述第3工程中，因應被測定的副生成物的量來控制氣體供給流量、處理室內溫度或處理室內壓力。
  12. 如請求項1之半導體裝置的製造方法，其中，在前述第2工程中，測定阻礙其他的氣體的反應之氣體的量。
  13. 如請求項1之半導體裝置的製造方法，其中，在前述第2工程中，利用被設在反應管的排氣口附近的測定副生成物的量之副生成物監視器。
  14. 一種記錄媒體，其特徵係記錄有藉由電腦來使下列程序實行於前述基板處理裝置的程式，第1程序，其係對於基板處理裝置的處理室內的基板，使開始處理氣體的供給；第2程序，其係使繼續測定從前述處理室排氣的副生成物的量；第3程序，其係於被測定的副生成物的量衰減的過程中，到達根據被測定的副生成物的量的峰值而被設定的臨界值時，使控制成停止處理氣體的供給；第4程序，其係使前述處理室內排氣。
  15. 一種記錄媒體，其特徵係記錄有藉由電腦來使下列程序實行於前述基板處理裝置的程式，第1程序，其係對於基板處理裝置的處理室內的基板，使開始處理氣體的供給； 第2程序，其係使繼續測定從前述處理室排氣的副生成物的量；第3程序，其係於被測定的副生成物的量衰減的過程中，到達被設定的臨界值時，使控制成停止處理氣體的供給；第4程序，其係使前述處理室內排氣；及從記憶裝置讀出包含前述第1，2，3，4程序的處方，且根據按每個處方設定有臨界值的表來設定對應於從前述記憶裝置讀出的處方之臨界值的程序。
  16. 一種記錄媒體，其特徵係記錄有藉由電腦來使下列程序實行於前述基板處理裝置的程式，第1程序，其係對於基板處理裝置的處理室內的基板，使開始處理氣體的供給；第2程序，其係使繼續測定從前述處理室排氣的副生成物的量；第3程序，其係於被測定的副生成物的量衰減的過程中，被測定的副生成物的量成為峰值之後衰減而下降至臨界值為止的時間超過預定時間時，控制成停止處理氣體的供給；及第4程序，其係使前述處理室內排氣。
  17. 一種基板處理裝置，其特徵係具有：處理室，其係處理基板；處理氣體供給系，其係供給處理氣體至前述基板； 排氣系，其係將前述處理室排氣；副生成物監視器，其係測定從前述處理室排氣的副生成物的量；及控制部，其係被構成可控制前述處理氣體供給系、前述排氣系及前述副生成物監視器，在前述處理氣體的供給開始後，前述副生成物的量衰減的過程中，到達根據被測定的副生成物的量的峰值而被設定的臨界值時，停止前述處理氣體的供給。
  18. 一種基板處理裝置，其特徵係具有：處理室，其係處理基板；處理氣體供給系，其係供給處理氣體至前述基板；排氣系，其係將前述處理室排氣；副生成物監視器，其係測定從前述處理室排氣的副生成物的量；及控制部，其係被構成可控制前述處理氣體供給系、前述排氣系及前述副生成物監視器，使能進行：第1處理，其係開始處理氣體的供給；第2處理，其係繼續測定從前述處理室排氣的副生成物的量；第3處理，其係於被測定的副生成物的量衰減的過程中，達到被設定的臨界值時，控制成停止處理氣體的供給；第4處理，其係將前述處理室內排氣；及從記憶裝置讀出包含前述第1，2，3，4處理的處方， 且根據按每個處方設定有臨界值的表來設定對應於從前述記憶裝置讀出的處方之臨界值的處理。
  19. 一種基板處理裝置，其特徵係具有：處理室，其係處理基板；處理氣體供給系，其係供給處理氣體至前述基板；排氣系，其係將前述處理室排氣；副生成物監視器，其係測定從前述處理室排氣的副生成物的量；及控制部，其係被構成可控制前述處理氣體供給系、前述排氣系及前述副生成物監視器，使能進行：第1處理，其係開始處理氣體的供給；第2處理，其係繼續測定從前述處理室排氣的副生成物的量；第3處理，其係於被測定的副生成物的量衰減的過程中，前述被測定的副生成物的量成為峰值之後衰減而下降至臨界值為止的時間超過預定時間時，控制成停止處理氣體的供給；及第4處理，其係將前述處理室內排氣。
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