專利名稱：成膜裝置的使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在半導(dǎo)體晶片等被處理基板上形成薄膜的半導(dǎo)體處理用成膜裝置和該裝置的使用方法。這里，所謂半導(dǎo)體處理，指通過在晶片、LCD(Liquid Crystal Display液晶顯示器)或FPD(Flat PanelDisplay平面顯示器)用玻璃基板等被處理基板上，以規(guī)定的圖案形成半導(dǎo)體層、絕緣層、導(dǎo)電層等，為了在該被處理基板上制造包括半導(dǎo)體設(shè)備、與半導(dǎo)體設(shè)備連接的配線和電極等結(jié)構(gòu)物而實施的各種處理。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體設(shè)備的制造工序中，通過CVD(Chemical VaporDeposition化學(xué)氣相沉積)等處理，進行在被處理基板例如半導(dǎo)體晶片上形成氮化硅膜、氧化硅膜、多晶硅膜等薄膜的處理。在這種成膜處理中，例如，如下所述，在半導(dǎo)體晶片上形成薄膜。
首先，用加熱器將熱處理裝置的反應(yīng)管(反應(yīng)室)內(nèi)加熱到規(guī)定的裝載溫度，裝載收容有多片半導(dǎo)體晶片的晶舟(wafer boat)。接著，用加熱器將反應(yīng)管內(nèi)加熱到規(guī)定的處理溫度，同時從排氣口排出反應(yīng)管內(nèi)的氣體，使反應(yīng)管內(nèi)減壓到規(guī)定的壓力。
然后，邊使反應(yīng)管內(nèi)維持在規(guī)定的溫度和壓力(邊繼續(xù)排氣)，邊從處理氣體導(dǎo)入管向反應(yīng)管內(nèi)供給成膜氣體。例如，采用CVD，若向反應(yīng)管內(nèi)供給成膜氣體，成膜氣體就引發(fā)熱反應(yīng)，生成反應(yīng)生成物。反應(yīng)生成物堆積在半導(dǎo)體晶片表面，在半導(dǎo)體晶片的表面形成薄膜。
通過成膜處理生成的反應(yīng)生成物，不僅作為副產(chǎn)物膜堆積(附著)在半導(dǎo)體晶片的表面，也堆積在例如反應(yīng)管的內(nèi)面和各種夾具等上。如果在副產(chǎn)物膜附著在反應(yīng)管內(nèi)的狀態(tài)下繼續(xù)進行成膜處理，不久，副產(chǎn)物膜就會剝離，產(chǎn)生顆粒。一旦該顆粒附著在半導(dǎo)體晶片上，就會使制造的半導(dǎo)體設(shè)備的合格率降低。
因此，進行多次成膜處理后，進行反應(yīng)管內(nèi)的清除處理。在該清除處理中，向用加熱器加熱到規(guī)定溫度的反應(yīng)管內(nèi)，供給清除氣體、例如含有氟和鹵酸性氣體的混合氣體。在反應(yīng)管內(nèi)面等附著的副產(chǎn)物膜被清除氣體干蝕，進而除去。日本特開平3-293726號公報公開了這種清除方法。
為了抑制顆粒的產(chǎn)生，例如，優(yōu)選頻繁地進行清除，使得每當(dāng)在半導(dǎo)體晶片上形成薄膜時，都進行反應(yīng)管內(nèi)部的清除。但是，這樣一來，熱處理裝置停止時間增長，生產(chǎn)率下降。因此，要求抑制顆粒的產(chǎn)生，同時使生產(chǎn)率提高。另外，本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)，如果如后述地在清除反應(yīng)管內(nèi)之后，進行成膜處理，就會出現(xiàn)成膜速度(沉積速度)下降，處理重復(fù)性變差的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體處理用成膜裝置和該裝置的使用方法，該裝置抑制顆粒的產(chǎn)生，同時能夠提高處理的重復(fù)性和生產(chǎn)率。
本發(fā)明的第一觀點為半導(dǎo)體處理用成膜裝置的使用方法，其包括決定用于在收納于上述成膜裝置的反應(yīng)室內(nèi)的被處理基板上形成薄膜的成膜處理的處理條件的工序，上述處理條件包括在上述被處理基板上形成的上述薄膜的設(shè)定膜厚；根據(jù)上述處理條件，決定進行除去由上述成膜處理在上述反應(yīng)室內(nèi)面附著的副產(chǎn)物膜的清除處理定時的工序，上述定時由上述成膜處理的反復(fù)次數(shù)和上述設(shè)定膜厚的乘積而得到的累積膜厚的閾值所規(guī)定，即使反復(fù)進行N(N是正整數(shù))次上述成膜處理，上述累積膜厚也不大于上述閾值，如果反復(fù)進行N+1次，則大于上述閾值；其間不加入上述清除處理，進行由上述成膜處理組成的從第一次處理到第N次處理的工序；和在上述第N次處理后、并且在由上述成膜處理組成的第N+1次處理前，進行上述清除處理的工序。
本發(fā)明的第二觀點為半導(dǎo)體處理用成膜裝置，其包括反應(yīng)室，其收容被處理基板；排氣系統(tǒng)，其將上述反應(yīng)室內(nèi)排氣；成膜氣體供給系統(tǒng)，其向上述反應(yīng)室內(nèi)供給用于進行在上述被處理基板上形成薄膜的成膜處理的成膜氣體；清除氣體供給系統(tǒng)，其向上述反應(yīng)室內(nèi)供給用于進行除去由上述成膜處理而在上述反應(yīng)室內(nèi)面附著的副產(chǎn)物膜的清除處理的清除氣體；和控制部，其控制上述裝置動作。上述控制部，進行下述工序識別上述成膜處理的處理條件的工序，上述處理條件包括在上述被處理基板上形成的上述薄膜的設(shè)定膜厚；根據(jù)上述處理條件，決定進行上述清除處理定時的工序，上述定時由上述成膜處理的反復(fù)次數(shù)與上述設(shè)定膜厚的乘積得到的累積膜厚的閾值所規(guī)定，即使反復(fù)進行N(N是正整數(shù))次上述成膜處理，上述累積膜厚也不大于上述閾值，如果反復(fù)進行N+1次，則大于上述閾值；其間不加入上述清除處理，進行由上述成膜處理組成的從第一次處理到第N次處理的工序；和在上述第N次處理后、并且在由上述成膜處理組成的第N+1次處理前，進行上述清除處理的工序。
本發(fā)明的第三觀點為包含用于在處理器上運行的程序指令且計算機能夠讀取的介質(zhì)。由處理器實行上述程序指令時，在半導(dǎo)體處理用成膜裝置中，實行下述工序識別用于在收納于上述成膜裝置的反應(yīng)室內(nèi)的被處理基板上形成薄膜的成膜處理的處理條件的工序，上述處理條件包括在上述被處理基板上形成的上述薄膜的設(shè)定膜厚；根據(jù)上述處理條件，決定進行除去由上述成膜處理在上述反應(yīng)室內(nèi)面附著的副產(chǎn)物膜的清除處理定時的工序，上述定時由上述成膜處理的反復(fù)次數(shù)與上述設(shè)定膜厚的乘積得到的累積膜厚的閾值所規(guī)定，即使反復(fù)進行N(N是正整數(shù))次上述成膜處理，上述累積膜厚也不大于上述閾值，如果反復(fù)進行N+1次，則大于上述閾值；其間不加入上述清除處理，進行由上述成膜處理組成的從第一次處理到第N次處理的工序；和在上述第N次處理后、并且在由上述成膜處理組成的第N+1次處理前，進行上述清除處理的工序。
本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點將在以下說明中闡明、通過以下說明部分變得明顯、或可通過對本發(fā)明的實施而獲知。本發(fā)明的目的和優(yōu)點可通過以下具體指出的手段及組合而實現(xiàn)和獲得。
結(jié)合在本說明書中且構(gòu)成其一部分的附圖，圖解顯示了本發(fā)明目前的優(yōu)選實施例，與以上給出的總體說明和以下給出的優(yōu)選實施例的詳細(xì)說明一起，用于解釋本發(fā)明的本質(zhì)。
圖1是表示本發(fā)明實施方式的立式熱處理裝置的圖。
圖2表示圖1所示的裝置的控制部結(jié)構(gòu)的圖。
圖3是表示本發(fā)明實施方式的成膜處理和清除處理的方案圖。
圖4是表示使用DCS和氨，反復(fù)進行多次形成0.1μm的氮化硅膜的成膜處理時，被處理基板的累積膜厚和副產(chǎn)物膜的裂紋數(shù)之間關(guān)系的曲線圖。
圖5是表示使用DCS和氨，反復(fù)進行多次形成0.2μm的氮化硅膜的成膜處理時，被處理基板的累積膜厚和副產(chǎn)物膜的裂紋數(shù)之間關(guān)系的曲線圖。
圖6是表示在通過各成膜處理形成的氮化硅膜上附著的顆粒數(shù)的曲線圖。
圖7是表示在與圖4不同的條件下，使用DCS和氨，反復(fù)進行多次形成0.1μm的氮化硅膜的成膜處理時，被處理基板的累積膜厚和副產(chǎn)物膜的裂紋數(shù)之間關(guān)系的曲線圖。
圖8是表示使用HCD和氨，反復(fù)進行多次形成0.1μm的氮化硅膜的成膜處理時，被處理基板的累積膜厚和副產(chǎn)物膜的裂紋數(shù)之間關(guān)系的曲線圖。
圖9是表示使用甲硅烷，反復(fù)進行多次形成0.5μm的多晶硅膜的成膜處理時，被處理基板的累積膜厚和副產(chǎn)物膜的裂紋數(shù)之間關(guān)系的曲線圖。
具體實施例方式
本發(fā)明人等在本發(fā)明的開發(fā)過程中，對清除半導(dǎo)體處理用成膜裝置的反應(yīng)管內(nèi)的現(xiàn)有方法中發(fā)生的清除后的沉積速度下降和顆粒污染進行了研究。結(jié)果本發(fā)明人等得到以下所述的見解。
即，如果進行多次成膜處理，因為由副產(chǎn)物膜產(chǎn)生的應(yīng)力，有時反應(yīng)管內(nèi)面受到損傷，在反應(yīng)管上產(chǎn)生裂紋。特別是在石英制的反應(yīng)管內(nèi)進行氮化硅膜的成膜處理時，由該處理產(chǎn)生的副產(chǎn)物膜對反應(yīng)管造成比較大的損傷。結(jié)果，在反應(yīng)管內(nèi)面容易產(chǎn)生大的裂紋。
如果通過清除而除去副產(chǎn)物膜，這樣的裂紋就在反應(yīng)管內(nèi)面上出現(xiàn)。在反應(yīng)管內(nèi)面上的裂紋使表面積增大，成為使沉積速度下降的原因。另外，石英粉容易從反應(yīng)管上產(chǎn)生的裂紋剝落，成為產(chǎn)生顆粒的原因。
石英制反應(yīng)管的內(nèi)面上產(chǎn)生的裂紋，與在其上形成的副產(chǎn)物膜上的裂紋的產(chǎn)生深切相關(guān)。在副產(chǎn)物膜上產(chǎn)生的裂紋少時，反應(yīng)管內(nèi)面上的裂紋也少。因此，如果趁著在副產(chǎn)物膜上產(chǎn)生的裂紋少時，進行反應(yīng)管內(nèi)的清除，就能夠避免因反應(yīng)管內(nèi)面上的裂紋產(chǎn)生的上述問題。
以下，參照附圖，對于根據(jù)這樣的見解構(gòu)成的本發(fā)明實施方式進行說明。另外，在以下的說明中，對具有大致相同功能和結(jié)構(gòu)的構(gòu)成要素附注相同符號，只在必須時進行重復(fù)說明。
圖1是表示本發(fā)明的實施方式的立式熱處理裝置的圖。如圖1所示，熱處理裝置1具有長度朝向垂直方向的大致圓筒狀的反應(yīng)管(反應(yīng)室)2。反應(yīng)管2由耐熱和耐腐蝕性優(yōu)異的材料、例如石英形成。
在反應(yīng)管2的上端，以向上端側(cè)減徑的方式配設(shè)有形成大致圓錐狀的頂部3。在頂部3的中央配設(shè)有用于排出反應(yīng)管2內(nèi)的氣體的排氣口4。將排氣部GE通過氣密的排氣管5與排氣口4連接。在排氣部GE上配設(shè)有閥、真空排氣泵等壓力調(diào)整機構(gòu)，通過排氣部GE，將反應(yīng)管2內(nèi)的氛圍氣體排出，同時，能夠設(shè)定在規(guī)定的壓力(真空度)。
在反應(yīng)管2的下方，配置有蓋體6。蓋體6由耐熱和耐腐蝕性優(yōu)異的材料、例如石英形成。蓋體6為能夠通過后述的晶舟升降機(在圖1中未圖示，在圖2中用符號128表示)上下運動的結(jié)構(gòu)。如果蓋體6通過晶舟升降機上升，反應(yīng)管2的下方側(cè)(爐口部分)被封閉。如果蓋體6通過晶舟升降機下降，反應(yīng)管2的下方側(cè)(爐口部分)被打開。
在蓋體6的上部，配置有保溫筒7。保溫筒7具有由防止從反應(yīng)管2的爐口部分的放熱產(chǎn)生的反應(yīng)管2內(nèi)的溫度下降的電阻發(fā)熱體組成的平面狀的加熱器8。該加熱器8由筒狀支承體9支承在距蓋體6上面規(guī)定的高度。
在保溫筒7的上方，配置有旋轉(zhuǎn)臺10。旋轉(zhuǎn)臺10發(fā)揮著作為能夠可旋轉(zhuǎn)地載置收容有被處理基板、例如半導(dǎo)體晶片W的晶舟11的載置臺的功能。具體而言，在旋轉(zhuǎn)臺10的下部，配置有旋轉(zhuǎn)支柱12。旋轉(zhuǎn)支柱12與貫穿加熱器8的中央部、使旋轉(zhuǎn)臺10旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)13連接。
旋轉(zhuǎn)機構(gòu)13主要包括電動機(未圖示)；和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)入部15，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)入部具備以氣密狀態(tài)從蓋體6的下面?zhèn)认蛏厦鎮(zhèn)蓉灤?dǎo)入的旋轉(zhuǎn)軸14。旋轉(zhuǎn)軸14連接在旋轉(zhuǎn)臺10的旋轉(zhuǎn)支柱12上，通過旋轉(zhuǎn)支柱12，將電動機的旋轉(zhuǎn)力傳遞到旋轉(zhuǎn)臺10。因此，如果旋轉(zhuǎn)軸14通過旋轉(zhuǎn)機構(gòu)13的電動機旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)軸14的旋轉(zhuǎn)力就被傳遞到旋轉(zhuǎn)支柱12，旋轉(zhuǎn)臺10就會旋轉(zhuǎn)。
晶舟11為可在垂直方向以規(guī)定間隔收容多片、例如100片半導(dǎo)體晶片W的結(jié)構(gòu)。晶舟11由耐熱和耐腐蝕性優(yōu)異的材料、例如石英形成。這樣，因為將晶舟11載置在旋轉(zhuǎn)臺10上，所以，如果旋轉(zhuǎn)臺10旋轉(zhuǎn)，晶舟11就會旋轉(zhuǎn)，收容在晶舟11內(nèi)的半導(dǎo)體晶片W就會旋轉(zhuǎn)。
在反應(yīng)管2的周圍，以包圍反應(yīng)管2的方式配置有例如由電阻發(fā)熱體組成的加熱器16。通過該加熱器16，將反應(yīng)管2的內(nèi)部升溫(加熱)到規(guī)定的溫度，結(jié)果，半導(dǎo)體晶片W被加熱到規(guī)定的溫度。
在反應(yīng)管2下端附近的側(cè)面，插入向反應(yīng)管2內(nèi)導(dǎo)入處理氣體(例如成膜氣體、清除氣體)的處理氣體導(dǎo)入管17。處理氣體導(dǎo)入管17，通過后述的質(zhì)量流量控制器(MFC)(在圖1中未圖示，在圖2中用符號125表示)，與處理氣體供給源GS1連接。
作為成膜氣體，為了在半導(dǎo)體晶片W上形成氮化硅膜，使用例如二氯硅烷(DCSSiH2Cl2)和氨(NH3)的混合氣體。取而代之，為了在半導(dǎo)體晶片W上形成氮化硅膜，可以使用六氯二硅烷(HCDSi2Cl6)和氨(NH3)的混合氣體。取而代之，在半導(dǎo)體晶片W上形成多晶硅膜時，成膜氣體可以使用例如甲硅烷(SiH4)。作為清除氣體，為了除去在反應(yīng)管2內(nèi)部附著的副產(chǎn)物膜，可以使用例如含有氟或氯的氣體。具體而言，可以使用氟氣(F2)、氟化氫(HF)和氮(N2)的混合氣體。
另外，在圖1中只畫出一根處理氣體導(dǎo)入管17，但在本實施方式中，在每個處理工序，根據(jù)導(dǎo)入反應(yīng)管2的氣體，插入多根處理氣體導(dǎo)入管17。具體而言，將向反應(yīng)管2內(nèi)導(dǎo)入成膜氣體的成膜氣體導(dǎo)入管、向反應(yīng)管2內(nèi)導(dǎo)入清除氣體的清除氣體導(dǎo)入管插入反應(yīng)管2下端附近的側(cè)面。
另外，將凈化氣體供給管18插入反應(yīng)管2下端附近的側(cè)面。凈化氣體供給管18，通過后述的質(zhì)量流量控制器(MFC)(在圖1中未圖示，在圖2中用符號125表示)與凈化氣體供給源GS2連接。
另外，熱處理裝置1具有進行裝置各部控制的控制部100。圖2是表示控制部100結(jié)構(gòu)的圖。如圖2所示，在控制部100上連接有操作面板121、溫度傳感器(組)122、壓力計(組)123、加熱器控制器124、MFC125、閥控制部126、真空泵127、晶舟升降機128等。
操作面板121具備顯示畫面和操作按鈕，將操作者的操作指示傳遞到控制部100，并且，在顯示畫面中顯示來自控制部100的各種信息。溫度傳感器(組)122測定反應(yīng)管2內(nèi)和排氣管5內(nèi)各部分的溫度，將測定值告知控制部100。壓力計(組)123測定反應(yīng)管2內(nèi)和排氣管5內(nèi)各部分的壓力，將測定值告知控制部100。
加熱器控制器124用于分別控制加熱器8和加熱器16。加熱器控制器124應(yīng)答來自控制部100的指示，在加熱器8和加熱器16上通電，將其加熱。另外，加熱器控制器124分別測定加熱器8和加熱器16消耗電力，告知控制部100。
MFC125配置在處理氣體導(dǎo)入管17、凈化氣體供給管18等各配管上。MFC125將在各配管中流過的氣體流量控制在來自控制部100指示的量。另外，MFC125測定實際流過的氣體流量，告知控制部100。
閥控制部126配置在各配管上，將配置在各配管上的閥的開度控制在來自控制部100指示的值。真空泵127與排氣管5連接，排出反應(yīng)管2內(nèi)的氣體。
通過使蓋體6上升，晶舟升降機128將載置在旋轉(zhuǎn)臺10上的晶舟11(半導(dǎo)體晶片W)裝載入反應(yīng)管2內(nèi)。另外，通過使蓋體6下降，晶舟升降機128將載置在旋轉(zhuǎn)臺10上的晶舟11(半導(dǎo)體晶片W)從反應(yīng)管2內(nèi)卸載。
控制部100包括方案存儲部111、ROM112、RAM113、I/O端口114和CPU115。這些由總線116相互連接，通過總線116，在各部分之間傳遞信息。
在方案存儲部111中，存儲有裝置用方案和多個處理用方案。最初制造熱處理裝置1時，只存儲設(shè)置用方案。裝置用方案是在生成相應(yīng)于各熱處理裝置的熱模型等時運行的方案。處理用方案是為用戶每次實際進行的熱處理(process處理)準(zhǔn)備的方案。處理用方案規(guī)定從向反應(yīng)管2裝載半導(dǎo)體晶片W到卸載處理完成后的晶片W的過程中各部分的溫度變化、反應(yīng)管2內(nèi)的壓力變化、處理氣體的供給開始和停止的定時和供給量等。
ROM112由EEPROM、閃存(flash memory)、硬盤等構(gòu)成，是存儲CPU115的動作程序等的存儲介質(zhì)。RAM113作為CPU115的工作區(qū)域等發(fā)揮作用。
I/O端口114上連接有操作面板121、溫度傳感器122、壓力計123、加熱器控制器124、MFC125、閥控制部126、真空泵127、晶舟升降機128等，控制數(shù)據(jù)和信號的輸出輸入。
CPU(Central Processing Unit中央處理器)115構(gòu)成控制部100的中樞。CPU115運行存儲在ROM112中的控制程序，根據(jù)來自操作面板121的指示，按照方案存儲部111中存儲的方案(處理用方案)，控制熱處理裝置1的動作。即，CPU115通過溫度傳感器(組)122、壓力計(組)123、MFC125等測定反應(yīng)管2內(nèi)和排氣管5內(nèi)的各部分的溫度、壓力、流量等。另外，CPU115基于該測定數(shù)據(jù)，將控制信號輸出到加熱器控制器124、MFC125、閥控制部126、真空泵127等，上述各部分根據(jù)處理用方案進行控制。
在各處理用方案中，設(shè)定成膜處理、清除處理等的處理條件。成膜處理是在半導(dǎo)體晶片W上形成薄膜的處理，如后所述，在熱處理裝置1內(nèi)裝載半導(dǎo)體晶片W，在半導(dǎo)體晶片W上形成薄膜，到將形成有薄膜的半導(dǎo)體晶片W卸載的一系列工序。清除處理指的是清除熱處理裝置1內(nèi)部的處理。
這里，在處理用方案中，例如，如圖3所示，多次反復(fù)進行成膜處理后，設(shè)定進行清除處理的條件。設(shè)定使得在由成膜處理而在被處理基板上形成的薄膜的累積膜厚在規(guī)定值(閾值)以下的狀態(tài)、即不超過閾值之前，進行本發(fā)明的實施方式的清除處理。
所謂累積膜厚，指的是在清除工序后的通過多次成膜處理而成膜的薄膜膜厚的合計值。例如，在半導(dǎo)體晶片W上進行2次形成0.2μm薄膜的成膜處理時，累積膜厚為0.2×2＝0.4μm。
所謂閾值，是根據(jù)在被處理基板上形成的薄膜和成膜用氣體的種類設(shè)定的值。如果在大于閾值狀態(tài)的裝置中，在被處理基板上形成薄膜，則在熱處理裝置內(nèi)附著的副產(chǎn)物膜等割裂(產(chǎn)生裂紋)，容易產(chǎn)生顆粒。
根據(jù)如此準(zhǔn)備的處理用方案，在由成膜處理在被處理基板上形成的薄膜的累積膜厚大于閾值之前，進行清除處理。由此，能夠抑制在熱處理裝置內(nèi)附著的副產(chǎn)物膜等割裂和產(chǎn)生顆粒。另外，因為在多次反復(fù)進行成膜處理后實行清除處理，所以，能夠提高生產(chǎn)率。因此，能夠抑制顆粒產(chǎn)生，同時實現(xiàn)生產(chǎn)率的提高。
接著，參照圖3，對如以上構(gòu)成的熱處理裝置1的使用方法進行說明。這里，首先在反應(yīng)管2內(nèi)，在半導(dǎo)體晶片W上形成氮化硅膜。接著，除去在反應(yīng)管2內(nèi)附著的、以氮化硅為主要成分(指50％以上)的副產(chǎn)物膜。圖3是表示本發(fā)明的實施方式的成膜處理和清除處理方案的圖。
另外，在以下的說明中，構(gòu)成熱處理裝置1的各部分的動作由控制部100(CPU115)控制。如上所述，通過控制部100(CPU115)控制加熱器控制器124(加熱器8和加熱器16)、MFC125(處理氣體導(dǎo)入管17和凈化氣體供給管18)、閥控制部126、真空泵127等，各處理中的反應(yīng)管2內(nèi)的溫度、壓力、氣體流量等成為按照圖3所示的方案的條件。
在第一次成膜處理(成膜處理FP1)中，首先由加熱器16將反應(yīng)管2內(nèi)加熱到規(guī)定的裝載溫度、例如如圖3(a)所示的300℃。另外，如圖3(c)所示，從凈化氣體供給管18向反應(yīng)管2內(nèi)供給規(guī)定量的氮(N2)。接著，將收容有半導(dǎo)體晶片W的晶舟11載置在蓋體6上，由晶舟升降機128使蓋體6上升。由此，將搭載有半導(dǎo)體晶片W的晶舟11裝載在反應(yīng)管2內(nèi)，同時封閉反應(yīng)管2(裝載工序)。
接著，如圖3(c)所示，從凈化氣體供給管18向反應(yīng)管2內(nèi)供給規(guī)定量的氮。與此同時，由加熱器16將反應(yīng)管2內(nèi)加熱到規(guī)定的成膜溫度(處理溫度)、例如如圖3(a)所示的800℃。另外，排出反應(yīng)管2內(nèi)的氣體，將反應(yīng)管2減壓到規(guī)定的壓力，例如如圖3(b)所示的40Pa(0.3Torr)。然后，進行該減壓和加熱操作，直至反應(yīng)管2在規(guī)定的壓力和溫度穩(wěn)定(穩(wěn)定化工序)。
另外，控制旋轉(zhuǎn)機構(gòu)13的電動機，使旋轉(zhuǎn)臺10旋轉(zhuǎn)，使晶舟11旋轉(zhuǎn)。通過使晶舟11旋轉(zhuǎn)，收容在晶舟11中的半導(dǎo)體晶片W也旋轉(zhuǎn)，半導(dǎo)體晶片W被均勻地加熱。
一旦反應(yīng)管2內(nèi)在規(guī)定的壓力和溫度穩(wěn)定，就停止從凈化氣體供給管18的氮供給。然后，將含有硅的第一成膜氣體和含有氮的第二成膜氣體從處理氣體導(dǎo)入管17導(dǎo)入反應(yīng)管2內(nèi)。這里，例如，如圖3(d)所示，以0.2升/min供給規(guī)定量的DCS作為第一成膜氣體。并且，例如，如圖3(e)所示，以2升/min供給規(guī)定量的氨(NH3)作為第二成膜氣體。
導(dǎo)入反應(yīng)管2內(nèi)的DCS和氨，由反應(yīng)管2內(nèi)的熱引起熱分解反應(yīng)。由該分解成分生成氮化硅(Si3N4)，在半導(dǎo)體晶片W的表面形成氮化硅膜(成膜工序)。
一旦在半導(dǎo)體晶片W的表面形成規(guī)定厚度、例如0.2μm的氮化硅膜，就停止來自處理氣體導(dǎo)入管17的DCS和氨的供給。然后，將反應(yīng)管2內(nèi)排氣，同時如圖3(c)所示，從凈化氣體供給管18向反應(yīng)管2內(nèi)供給規(guī)定量的氮。由此，將反應(yīng)管2內(nèi)的氣體排出在排氣管5中(凈化工序)。另外，為了確實地排出反應(yīng)管2內(nèi)的氣體，優(yōu)選進行反復(fù)進行多次將反應(yīng)管2內(nèi)的氣體排出和氮供給的循環(huán)凈化。
然后，由加熱器16使反應(yīng)管2內(nèi)為規(guī)定溫度，例如，如圖3(a)所示的300℃。與此同時，如圖3(c)所示，從凈化氣體供給管18向反應(yīng)管2內(nèi)供給規(guī)定量的氮。由此，如圖3(b)所示，使反應(yīng)管2內(nèi)的壓力恢復(fù)到常壓。接著，通過由晶舟升降機128使蓋體6下降，卸載晶舟11(卸載工序)。由此，完成第一次的成膜處理(成膜處理FP1)。
然后，采用與成膜處理FP1同樣的順序，實行第二次的成膜處理(成膜處理FP2)。即，重新將收容形成有氮化硅膜的半導(dǎo)體晶片W的晶舟11裝載入反應(yīng)管2內(nèi)(裝載工序)。然后，在與成膜處理FP1同樣的條件下，實行穩(wěn)定化工序、成膜工序、凈化工序和卸載工序。由此，在重新收容在熱處理裝置1內(nèi)的半導(dǎo)體晶片W的表面形成規(guī)定厚度、例如0.2μm的氮化硅膜。
再采用與成膜處理FP1同樣的順序，實行第三次的成膜處理(成膜處理FP3)。即，重新將收容形成有氮化硅膜的半導(dǎo)體晶片W的晶舟11裝載入反應(yīng)管2內(nèi)(裝載工序)。然后，在與成膜處理FP1同樣的條件下，實行穩(wěn)定化工序、成膜工序、凈化工序和卸載工序。由此，在重新收容在熱處理裝置1內(nèi)的半導(dǎo)體晶片W的表面形成規(guī)定厚度、例如0.2μm的氮化硅膜。
如果進行多次上述成膜處理，由成膜處理生成的作為副產(chǎn)物膜氮化硅不僅堆積(附著)在半導(dǎo)體晶片W的表面，而且也堆積在反應(yīng)管2的內(nèi)面等。因此，在進行了規(guī)定次數(shù)的成膜處理后，實行熱處理裝置1的清除處理。如圖3所示，在該成膜處理的條件下，進行三次成膜處理后，進行清除處理。這是因為如果不進行清除處理，進一步進行成膜處理(進行第四次成膜處理)，在半導(dǎo)體晶片W上形成的氮化硅膜的累積膜厚則為0.2μm×4＝0.8μm。如后所述，在該成膜處理條件下，累積膜厚的閾值設(shè)定為0.7μm。一旦累積膜厚大于閾值，在堆積于反應(yīng)管2內(nèi)面等的副產(chǎn)物膜上出現(xiàn)大量裂紋，容易產(chǎn)生顆粒。
在該清除處理中，首先，由加熱器16將反應(yīng)管2內(nèi)維持在規(guī)定的溫度，例如如圖3(a)所示的300℃。另外，如圖3(c)所示，從凈化氣體供給管18向反應(yīng)管2內(nèi)供給規(guī)定量的氮。接著，將未收容半導(dǎo)體晶片W的晶舟11載置在蓋體6上，由晶舟升降機128使蓋體6上升。由此，將晶舟11裝載入反應(yīng)管2內(nèi)，同時封閉反應(yīng)管2(裝載工序)。
接著，如圖3(c)所示，從凈化氣體供給管18向反應(yīng)管2內(nèi)供給規(guī)定量的氮。與此同時，由加熱器16將反應(yīng)管2內(nèi)加熱到規(guī)定的清除溫度，例如如圖3(a)所示的300℃。并且，排出反應(yīng)管2內(nèi)的氣體，將反應(yīng)管2減壓到確定的壓力，例如如圖3(b)所示的53200Ps(400Torr)。然后，進行該減壓和加熱操作，直至反應(yīng)管2在規(guī)定的壓力和溫度穩(wěn)定(穩(wěn)定化工序)。
一旦反應(yīng)管2內(nèi)在規(guī)定的壓力和溫度穩(wěn)定，就停止來自凈化氣體供給管18的氮的供給。然后，從處理氣體導(dǎo)入管17向反應(yīng)管2內(nèi)導(dǎo)入清除氣體。這里，作為清除氣體，例如如圖3(f)所示，以2升/min供給規(guī)定量的氟氣(F2)；例如如圖3(g)所示，以0.2升/min供給氟化氫(HF)；例如如圖3(c)所示，以8升/min供給作為稀釋氣體的氮(N2)。
清除氣體在反應(yīng)管2內(nèi)被加熱，清除氣體中的氟活化，即，成為含有大多數(shù)具有反應(yīng)性的自由原子的狀態(tài)。該活化的氟與反應(yīng)管2內(nèi)面等附著的、以氮化硅為主要成分的副產(chǎn)物膜接觸，副產(chǎn)物膜被蝕刻而除去(清除工序)。另外，清除工序中的反應(yīng)管2內(nèi)的溫度，優(yōu)選維持在200℃～500℃。并且，反應(yīng)管2內(nèi)的壓力，優(yōu)選維持在13.3Pa(0.1Torr)～53320Pa(400Torr)。
一旦附著在反應(yīng)管2內(nèi)部的副產(chǎn)物膜被除去，就停止來自處理氣體導(dǎo)入管17來的清除氣體的導(dǎo)入。然后，將反應(yīng)管2內(nèi)排氣，同時如圖3(c)所示，從凈化氣體供給管18向反應(yīng)管2內(nèi)供給規(guī)定量的氮。由此，將反應(yīng)管2內(nèi)的氣體排出到排氣管5中(凈化工序)。另外，為了確實地排出反應(yīng)管2內(nèi)的氣體，優(yōu)選進行反復(fù)進行多次將反應(yīng)管2內(nèi)的氣體排出和氮供給的循環(huán)凈化。
然后，由加熱器16將反應(yīng)管2內(nèi)加熱到規(guī)定的溫度，例如如圖3(a)所示的300℃。與此同時，如圖3(c)所示，從凈化氣體供給管18向反應(yīng)管2內(nèi)供給規(guī)定量的氮。由此，如圖3(b)所示，使反應(yīng)管2內(nèi)的壓力恢復(fù)至常壓。然后，由晶舟升降機128使蓋體6下降，卸載晶舟11(卸載工序)。由此，完成清除處理。
通過以上的處理，在反應(yīng)管2的內(nèi)面和晶舟11的表面等上形成的副產(chǎn)物膜被除去。然后，將重新裝載的收容有半導(dǎo)體晶片W的晶舟11載置在蓋體6上，以上述方式再進行成膜處理。
如上所述，根據(jù)本實施方式，在由成膜處理在半導(dǎo)體晶片W上形成的氮化硅膜的累積膜厚大于閾值(如下所述，為0.7μm)之前，實行清除處理。由此，在熱處理裝置內(nèi)附著的副產(chǎn)物膜等難以割裂，能夠抑制顆粒的產(chǎn)生。另外，因為在反復(fù)進行三次成膜處理后，實行清除處理，所以，能夠提高生產(chǎn)率。因此，能夠抑制顆粒的產(chǎn)生，同時，能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)率的提高。
<實驗1>
涉及使用DCS和氨，使氮化硅膜成膜的成膜處理，為了由累積膜厚的閾值來規(guī)定用于實行清除處理的定時，在以下條件下進行處理。即，將反應(yīng)管2內(nèi)設(shè)定為800℃、40Pa(0.3Torr)，以0.2升/min供給DCS，以2升/min供給氨，在半導(dǎo)體晶片W上形成氮化硅膜。此時，為了容易對副產(chǎn)物膜取樣，將規(guī)定大小的石英碎片收容在反應(yīng)管2內(nèi)部，進行成膜處理。在各成膜處理后，通過觀察附著有副產(chǎn)物膜(具有累積膜厚)的石英碎片表面，求出裂紋數(shù)。具體而言，在形成有副產(chǎn)物膜的石英碎片圖像中劃出1根對角線，用和由裂紋形成的線(溝)的交點數(shù)進行定量化。
圖4是表示在實驗1的條件下，反復(fù)進行多次形成0.1μm的氮化硅膜的成膜處理時，被處理基板的累積膜厚和副產(chǎn)物膜的裂紋數(shù)之間關(guān)系的曲線圖。圖5是表示在實驗1的條件下，反復(fù)進行多次形成0.2μm的氮化硅膜的成膜處理時，被處理基板的累積膜厚和副產(chǎn)物膜的裂紋數(shù)之間關(guān)系的曲線圖。
如圖4和圖5所示，如果累積膜厚在0.7μm以下，幾乎不產(chǎn)生裂紋。另一方面，一旦累積膜厚大于0.7μm，就產(chǎn)生大量的裂紋。由以上結(jié)果可知，與一次成膜處理中的氮化硅膜的設(shè)定膜厚無關(guān)，累積膜厚的閾值為0.7μm。
因此，在使用DCS和氨形成氮化硅膜時，將累積膜厚的閾值設(shè)定為0.7μm。即，如上所述，在半導(dǎo)體晶片W上形成0.2μm的氮化硅膜時，在反復(fù)進行三次成膜處理后進行清除處理。另外，在半導(dǎo)體晶片W上形成0.1μm的氮化硅膜時，在反復(fù)進行七次成膜處理后進行清除處理。這樣，可以根據(jù)處理條件，組成各處理用方案。
<實驗2>
涉及上述實施方式的方法，對于由從第一次到第三次的成膜處理FP1～3形成的氮化硅膜，確認(rèn)附著的顆粒數(shù)。另外，顆粒數(shù)的確認(rèn)對于收容于晶舟11的上部(TOP)和下部(BTM)的半導(dǎo)體晶片W進行。另外，為了比較，對第四次成膜處理FP4也同樣地確認(rèn)顆粒數(shù)。在成膜處理FP3后，不加入清除處理，進行第四次成膜處理FP4。圖6是表示在由各成膜處理形成的氮化硅膜上附著的顆粒數(shù)的曲線圖。
如圖6所示，在由成膜處理FP1～3形成的氮化硅膜中，確認(rèn)幾乎沒有顆粒附著。另一方面，在由成膜處理FP4形成的氮化硅膜中，可以確認(rèn)附著大量的顆粒。由此，可以確認(rèn)，在累積膜厚大于0.7μm(閾值)之前實行清除處理，能夠抑制在熱處理裝置1的內(nèi)部產(chǎn)生顆粒。
<實驗3>
涉及使用DCS和氨，使氮化硅膜成膜的成膜處理，為了確認(rèn)累積膜厚的閾值與處理溫度、處理壓力、處理氣體流量等的依存性，在以下條件下進行處理。即，將反應(yīng)管2內(nèi)設(shè)定為600℃、133Pa(1Torr)，以0.1升/min供給DCS，以0.5升/min供給氨，在半導(dǎo)體晶片W上形成氮化硅膜。
圖7是表示在實驗3的條件下，反復(fù)進行多次形成0.1μm的氮化硅膜的成膜處理時，被處理基板的累積膜厚和副產(chǎn)物膜的裂紋數(shù)之間關(guān)系的曲線圖。如圖7所示，即使變化處理溫度、處理壓力、處理氣體流量等，只要累積膜厚在0.7μm以下，幾乎不產(chǎn)生裂紋。另一方面，一旦累積膜厚大于0.7μm，就產(chǎn)生大量的裂紋。由以上結(jié)果可知，在使用DCS和氨，形成氮化硅膜時，與處理溫度、處理壓力、處理氣體流量無關(guān)，累積膜厚的閾值為0.7μm。
<實驗4>
涉及使用不同的成膜氣體時的成膜處理，為了確認(rèn)累積膜厚的閾值，在以下條件下進行處理。這里，供給六氯二硅烷(HCD)和氨，進行形成氮化硅膜的成膜處理。具體而言，將反應(yīng)管2內(nèi)設(shè)定為600℃、40Pa(0.3Torr)，以0.01升/min供給HCD，以2升/min供給氨，在半導(dǎo)體晶片W上形成氮化硅膜。
圖8是表示在實驗4的條件下，反復(fù)進行多次形成0.1μm的氮化硅膜的成膜處理時，被處理基板的累積膜厚和副產(chǎn)物膜的裂紋數(shù)之間關(guān)系的曲線圖。如圖8所示，如果累積膜厚在1.5μm以下，幾乎不產(chǎn)生裂紋。另一方面，一旦累積膜厚大于1.5μm，就產(chǎn)生大量裂紋。從以上結(jié)果可知，在使用HCD和氨，形成氮化硅膜時，累積膜厚的閾值為1.5μm。
<實驗5>
同樣涉及使用不同成膜氣體時的成膜處理，為了確認(rèn)累積膜厚的閾值，在以下條件下進行處理。這里，使用甲硅烷，進行形成多晶硅膜的成膜處理。具體而言，將反應(yīng)管2內(nèi)設(shè)定為620℃、26.6Pa(0.2Torr)，以0.4升/min供給甲硅烷，在半導(dǎo)體晶片W上形成0.5μm的多晶硅膜。
圖9是表示在實驗5的條件下，反復(fù)進行多次形成0.5μm的多晶硅膜的成膜處理時，被處理基板的累積膜厚和副產(chǎn)物膜的裂紋數(shù)之間關(guān)系的曲線圖。如圖9所示，如果累積膜厚在6μm以下，幾乎不產(chǎn)生裂紋。另一方面，一旦累積膜厚大于6μm，就產(chǎn)生大量的裂紋。由以上結(jié)果可知，在使用甲硅烷，形成多晶硅膜時，累積膜厚的閾值為6μm。
<歸納和變化例>
如上所述，根據(jù)上述實施方式，半導(dǎo)體處理用成膜裝置的使用方法如下構(gòu)成。即，首先決定用于在收納于成膜裝置(熱處理裝置1)的反應(yīng)室(反應(yīng)管2)內(nèi)的被處理基板(半導(dǎo)體晶片W)上形成薄膜的成膜處理的處理條件。處理條件包括在被處理基板上形成的薄膜(例如氮化硅膜、多晶硅膜)的設(shè)定膜厚。接著，根據(jù)這些處理條件，決定進行除去由成膜處理而在反應(yīng)室內(nèi)面附著的副產(chǎn)物膜的清除處理的定時。該定時由成膜處理的反復(fù)次數(shù)和設(shè)定膜厚的乘積而得到的累積膜厚的閾值所規(guī)定。
這里，累積膜厚假定為即使反復(fù)進行N(N是正整數(shù)，優(yōu)選為2以上)次成膜處理，也不大于閾值；如果進行N+1次，就大于閾值。此時，首先，其間不加入清除處理，進行由所述成膜處理組成的從第一次處理到第N次處理的工序。然后，在第N次處理后、并且在由成膜處理組成的第N+1次處理前，進行清除處理。
因此，成膜裝置的控制部(控制部100)，識別例如由操作人員選擇的成膜處理的處理條件，根據(jù)這些決定進行清除處理的定時。此時，可以從預(yù)先準(zhǔn)備的多個處理用方案中選擇適用的方案，也可以在基本的處理用方案中插入處理條件數(shù)值而得到特定的方案。然后，在控制部的控制下，實行由成膜裝置的成膜處理和清除處理。取而代之，也可以是操作人員決定進行清除處理的定時，輸入控制部。
決定進行清除處理的定時的必須數(shù)據(jù)，可以通過進行上述實驗1～5所示的預(yù)備實驗而得到。例如，累積膜厚的閾值，可以根據(jù)在副產(chǎn)物膜上產(chǎn)生的裂紋數(shù)和累積膜厚之間的關(guān)系來決定。取而代之，累積膜厚的閾值，可以根據(jù)在被處理基板上的薄膜上附著的顆粒數(shù)和累積膜厚之間的關(guān)系來決定。
另外，形成的薄膜是氮化硅膜時，可以使用氟氣、氟化氫和氮的混合氣體作為清除氣體。另一方面，形成的薄膜是多晶硅時，優(yōu)選使用氟氣和氮的混合氣體作為清除氣體。清除氣體只要能夠除去在反應(yīng)室內(nèi)部附著的副產(chǎn)物膜即可，例如可以使用含有氟和氯的氣體，例如ClF3。
在上述實施方式中，清除氣體中含有作為稀釋氣體的氮。因為含有稀釋氣體，易于設(shè)定處理時間，所以，優(yōu)選含有稀釋氣體。但是，清除氣體也可以不含稀釋氣體。作為稀釋氣體，優(yōu)選為不活潑氣體，除氮以外，可以使用例如氦氣(He)、氖氣(Ne)、氬氣(Ar)。
在上述實施方式中，反應(yīng)管2、蓋體6、晶舟11由石英形成。取而代之，這些構(gòu)件可以以選自例如碳化硅(SiC)的其它含有硅的材料作為主要成分。另外，蓋體6也可以由例如不銹鋼形成。反應(yīng)管2等為石英等含有硅的材料時，不僅在副產(chǎn)物膜的表面產(chǎn)生裂紋，而且在反應(yīng)管表面本身也有可能產(chǎn)生割裂。因此，為了避免對隨后的成膜處理的不良影響，優(yōu)選頻繁地進行清除處理。通常，相對于成膜處理的反復(fù)次數(shù)N為2以上，進行一次清除處理，但根據(jù)成膜處理的處理條件，也可以考慮每次成膜處理都必須進行清除處理。
在上述實施方式中，每種處理工序中配置處理氣體導(dǎo)入管17。取而代之，也可以每種氣體(氟氣、氟化氫、DCS、氨、氮5種)設(shè)置氣體導(dǎo)入管17。還可以以從多根中導(dǎo)入相同氣體的方式，在反應(yīng)管2的下端附近的側(cè)面，插入多根處理氣體導(dǎo)入管17。此時，從多根處理氣體導(dǎo)入管17向反應(yīng)管2內(nèi)供給處理氣體，可以使處理氣體更均勻地導(dǎo)入反應(yīng)管2內(nèi)。
在上述實施方式中，使用單管結(jié)構(gòu)的間歇式熱處理裝置作為熱處理裝置。取而代之，本發(fā)明可以使用例如反應(yīng)管由內(nèi)管和外管構(gòu)成的雙層管結(jié)構(gòu)的間歇式立式熱處理裝置。本發(fā)明還可以使用單片式的熱處理裝置。被處理基板不限定于半導(dǎo)體晶片W，也可以是例如LCD用的玻璃基板。
熱處理裝置的控制部100，不限于專用的系統(tǒng)，可以使用通用的計算機系統(tǒng)實現(xiàn)。例如，通過將存儲有用于實行上述處理程序的存儲介質(zhì)(軟盤、CD-ROM等)中的該程序安裝在通用的計算機上，可以構(gòu)成實行上述處理的控制部100。
用于提供這些程序的方法是任意的。程序除了可以如上所述通過規(guī)定的存儲介質(zhì)提供以外，也可以通過例如通信線路、通信網(wǎng)絡(luò)、通信系統(tǒng)等提供。此時，例如，也可以在通信網(wǎng)絡(luò)的公告板(BBS)中公布該程序，將其疊加在載波中通過網(wǎng)絡(luò)提供。然后，啟動如此提供的程序，可以在OS的控制下、通過與其它應(yīng)用程序同樣地運行來實行上述的處理。
其他優(yōu)點和改型對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的更廣泛的實施方式不局限于在此顯示和說明的具體細(xì)節(jié)和代表性的實施例。因此，可進行不同的改型，而不脫離由所附權(quán)利要求及其等效物所確定的總體發(fā)明構(gòu)思的實質(zhì)和范圍。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體處理用成膜裝置的使用方法，其特征在于，包括決定用于在收納于所述成膜裝置反應(yīng)室內(nèi)的被處理基板上形成薄膜的成膜處理的處理條件的工序，所述處理條件包括在所述被處理基板上形成的所述薄膜的設(shè)定膜厚；根據(jù)所述處理條件，決定進行除去由所述成膜處理在所述反應(yīng)室內(nèi)面附著的副產(chǎn)物膜的清除處理定時的工序，所述定時由所述成膜處理的反復(fù)次數(shù)和所述設(shè)定膜厚的乘積而得到的累積膜厚的閾值所規(guī)定，即使反復(fù)進行N(N是正整數(shù))次所述成膜處理，所述累積膜厚不也大于所述閾值，如果反復(fù)進行N+1次，則大于所述閾值；其間不加入所述清除處理，進行由所述成膜處理組成的從第一次處理到第N次處理的工序；和在所述第N次處理后、并且在由所述成膜處理組成的第N+1次處理前，進行所述清除處理的工序。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述成膜處理，向所述反應(yīng)室內(nèi)供給成膜氣體，同時將所述反應(yīng)室內(nèi)設(shè)定在所述成膜氣體分解的溫度和壓力，所述副產(chǎn)物膜來自所述成膜氣體。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述成膜氣體含有二氯硅烷和氨，所述薄膜包括氮化硅膜，所述閾值設(shè)定為0.7μm。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述成膜氣體含有六氯二硅烷和氨，所述薄膜包括氮化硅膜，所述閾值設(shè)定為1.5μm。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述成膜氣體含有甲硅烷，所述薄膜包括多晶硅膜，所述閾值設(shè)定為6μm。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述清除處理向所述反應(yīng)室內(nèi)供給清除氣體，同時將所述反應(yīng)室內(nèi)設(shè)定在所述清除氣體與所述副產(chǎn)物膜發(fā)生反應(yīng)的溫度和壓力。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述薄膜由含有硅的膜構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述清除氣體包括含有氟或氯的氣體。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述閾值根據(jù)在所述副產(chǎn)物膜上產(chǎn)生的裂紋數(shù)和所述累積膜厚之間的關(guān)系決定。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述閾值根據(jù)在所述薄膜上附著的顆粒數(shù)和所述累積膜厚之間的關(guān)系決定。
11.一種半導(dǎo)體處理用成膜裝置，其特征在于包括反應(yīng)室，其收容被處理基板；排氣系統(tǒng)，其使所述反應(yīng)室內(nèi)排氣；成膜氣體供給系統(tǒng)，其向所述反應(yīng)室內(nèi)供給用于進行在所述被處理基板上形成薄膜的成膜處理的成膜氣體；清除氣體供給系統(tǒng)，其向所述反應(yīng)室內(nèi)供給用于進行除去由所述成膜處理在所述反應(yīng)室內(nèi)面附著的副產(chǎn)物膜的清除處理的清除氣體；和控制所述裝置動作的控制部，所述控制部，進行下述工序識別所述成膜處理的處理條件的工序，所述處理條件包括在所述被處理基板上形成的所述薄膜的設(shè)定膜厚；根據(jù)所述處理條件，決定進行所述清除處理定時的工序，所述定時由所述成膜處理的反復(fù)次數(shù)與所述設(shè)定膜厚的乘積得到的累積膜厚的閾值所規(guī)定，即使反復(fù)進行N(N是正整數(shù))次所述成膜處理，所述累積膜厚也不大于所述閾值，如果反復(fù)進行N+1次，則大于所述閾值；其間不加入所述清除處理，進行由所述成膜處理組成的從第一次處理到第N次處理的工序；和在所述第N次處理后、并且在由所述成膜處理組成的第N+1次處理前，進行所述清除處理的工序。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于所述成膜氣體含有二氯硅烷和氨，所述薄膜包括氮化硅膜，所述閾值設(shè)定為0.7μm。
13.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于所述成膜氣體含有六氯二硅烷和氨，所述薄膜包括氮化硅膜，所述閾值設(shè)定為1.5μm。
14.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于所述成膜氣體含有甲硅烷，所述薄膜包括多晶硅膜，所述閾值設(shè)定為6μm。
15.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于所述反應(yīng)室以在上下設(shè)置間隔地層疊的狀態(tài)，收納多個被處理基板的方式構(gòu)成，所述多個被處理基板由配置在所述反應(yīng)室周圍的加熱器加熱。
16.一種包含用于在處理器上運行的程序指令且計算機能夠讀取的介質(zhì)，其特征在于由處理器實行所述程序指令時，在半導(dǎo)體處理用成膜裝置中，實行下述工序識別用于在收納于所述成膜裝置反應(yīng)室內(nèi)的被處理基板上形成薄膜的成膜處理的處理條件的工序，所述處理條件包括在所述被處理基板上形成的所述薄膜的設(shè)定膜厚；根據(jù)所述處理條件，決定進行除去由所述成膜處理在所述反應(yīng)室內(nèi)面附著的副產(chǎn)物膜的清除處理定時的工序，所述定時由所述成膜處理的反復(fù)次數(shù)與所述設(shè)定膜厚的乘積得到的累積膜厚的閾值所規(guī)定，即使反復(fù)進行N(N是正整數(shù))次所述成膜處理，所述累積膜厚也不大于所述閾值，如果反復(fù)進行N+1次，則大于所述閾值；其間不加入所述清除處理，進行由所述成膜處理組成的從第一次處理到第N次處理的工序；和在所述第N次處理后、并且在由所述成膜處理組成的第N+1次處理前，進行所述清除處理的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體處理用成膜裝置的使用方法，其決定成膜處理的處理條件。處理條件包括在被處理基板上形成的薄膜的設(shè)定膜厚。另外，根據(jù)處理條件，決定進行清除處理的定時。定時由成膜處理的反復(fù)次數(shù)和設(shè)定膜厚的乘積而得到的薄膜累積膜厚的閾值所規(guī)定。即使反復(fù)進行(N)(N是正整數(shù))次成膜處理，累積膜厚也不大于閾值；如果反復(fù)進行(N+1)次，則大于閾值。并且，該方法包括其間不加入清除處理，進行由成膜處理組成的從第一次處理到第(N)次處理的工序；和在第(N)次處理后、并且在由成膜處理組成的(N+1)次處理前，進行清除處理的工序。
文檔編號C23C16/00GK1958878SQ20061013571
公開日2007年5月9日 申請日期2006年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月20日
發(fā)明者野呂尚孝, 戶根川大和, 藤田武彥, 木村法史 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社