專利名稱:成膜裝置、其運轉(zhuǎn)方法及運行該方法用的存儲介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在氮化硅膜的成膜裝置中，抑制因附著在反應(yīng)容器內(nèi)的膜的剝離而產(chǎn)生微粒的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體設(shè)備的制造工序中，有在半導(dǎo)體晶片(以下稱為“晶片”)W等的基板的表面形成氮化硅膜(Si3N4膜(以下稱為“SiN膜”))的處理。該處理的典型方式是通過批量式的熱處理裝置來實施，該熱處理裝置具有被配置在其周圍的加熱器進行加熱的立式的石英制的反應(yīng)容器。將在多層上載置有晶片W的晶片保持件搬入已被加熱的反應(yīng)容器內(nèi)，將反應(yīng)容器內(nèi)保持在規(guī)定的壓力，向反應(yīng)容器內(nèi)供給成膜所需的氣體，由此，利用CVD(化學(xué)氣相沉積)法在晶片W上形成SiN膜。
如果在上述成膜裝置中進行SiN膜的成膜處理，那么，SiN膜的成膜反應(yīng)的主生成物以及副生成物的膜堆積在反應(yīng)容器的內(nèi)壁以及晶片保持件上。如果因反復(fù)進行成膜處理使膜厚增大并超過規(guī)定的值，就會在對反應(yīng)容器內(nèi)進行加熱時，從所堆積的膜中產(chǎn)生不可忽視的量的不需要的氣體，而且，在所堆積的膜上出現(xiàn)裂紋而剝離，變成微粒的可能性很高。為了防止發(fā)生這種情況，每次成膜處理結(jié)束后都要進行清洗處理。
一般情況下，將搭載著處理完畢的晶片W的晶片保持件從反應(yīng)容器中搬出，然后再將搭載著將要被處理的未處理的晶片的晶片保持件搬入反應(yīng)容器內(nèi)，該清洗處理就是在這兩個處理的期間內(nèi)實施的。清洗處理通過如下方式來實施，將未搭載晶片的空的晶片保持件搬入反應(yīng)容器內(nèi)，在將反應(yīng)容器內(nèi)保持在規(guī)定的壓力以及規(guī)定的溫度的狀態(tài)下，將清洗氣體例如氮氣(N2)導(dǎo)入反應(yīng)容器內(nèi)，同時，在反應(yīng)容器內(nèi)實施急速冷卻、真空排氣、以及加熱等。尤其是在即將剝落的狀態(tài)下，通過主動除去附著在反應(yīng)容器內(nèi)的膜的表層部，不僅有效地防止在成膜處理過程中膜的意外剝落，同時也可以減少因附著膜而產(chǎn)生的的氣體。
即使進行上述的清洗處理，仍然可能產(chǎn)生因膜剝落而引起的微粒。例如，當(dāng)把冷的晶片保持件搬入(裝載)反應(yīng)容器內(nèi)時，或者當(dāng)使反應(yīng)容器內(nèi)的溫度從工藝溫度降溫至搬出(卸載)晶片保持件的溫度(卸載溫度)時，反應(yīng)容器內(nèi)的環(huán)境溫度下降，隨著溫度下降產(chǎn)生收縮，于是就很可能在膜上產(chǎn)生裂紋，發(fā)生膜剝落。即，在晶片保持件的裝載以及卸載時，很可能在反應(yīng)容器內(nèi)產(chǎn)生微粒。此外，在現(xiàn)有的技術(shù)中，由于在搬入晶片保持件時將加熱器的設(shè)定溫度設(shè)置為一定，并且由于搬入搭載有冷的晶片的、比爐內(nèi)溫度還低溫的晶片保持件，因此，就無法避免反應(yīng)容器的內(nèi)壁溫度的下降。
在現(xiàn)有技術(shù)中，為了除去因上述原因而產(chǎn)生的微粒，從設(shè)置在反應(yīng)容器的下方的裝載區(qū)域上的噴射器朝著晶片保持件噴射N2氣體，由此除去附著在晶片表面上的微粒。此外，在晶片保持件的裝載以及卸載時，經(jīng)由設(shè)置在反應(yīng)容器的上部的排氣管，利用排氣泵為反應(yīng)容器內(nèi)排氣，從而排出微粒。
即使采用上述的對策，也并非能夠完全防止微粒附著在晶片上。特別是如果微粒在裝載時附著在晶片的表面，則由于在它的上面形成SiN膜，如果今后元件的精細化進一步發(fā)展，就有可能引起成品率的降低。
在JP59-175719A中有如下記載當(dāng)將搭載有半導(dǎo)體基板的晶舟插入爐(反應(yīng)容器)中時，在晶舟的一部分到達爐的均熱帶時，使爐入口側(cè)的設(shè)定溫度升高而高于目的熱處理溫度，之后，使設(shè)定溫度下降至目的熱處理溫度，由此，就不會出現(xiàn)爐內(nèi)的半導(dǎo)體基板因區(qū)域不同而加熱過多或不足的現(xiàn)象。但是，此處所公開的技術(shù)著眼于專門用于半導(dǎo)體基板的熱處理，而且由于容許爐壁的溫度暫時下降，無法解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是基于上述情況而發(fā)明出來的，其目的在于提供一種在基板表面上形成氮化硅膜時，能夠抑制產(chǎn)生來源于反應(yīng)容器上的附著物的微粒的技術(shù)。
為了達到上述目的，本發(fā)明提供一種成膜裝置的運轉(zhuǎn)方法，上述成膜裝置包括能夠容納用來保存整齊排列著的多個基板的基板保持件的反應(yīng)容器；加熱上述反應(yīng)容器的加熱器；和為了使上述反應(yīng)容器變成預(yù)先設(shè)定的設(shè)定溫度而控制上述加熱器的控制部，其特征在于，具有以下工序通過向容納著保持有多個基板的上述基板保持件的上述反應(yīng)容器內(nèi)供給處理氣體，同時利用上述加熱器來加熱上述反應(yīng)容器，從而在上述基板上形成氮化硅膜的成膜工序；上述成膜工序結(jié)束后，經(jīng)由設(shè)置在上述反應(yīng)容器上的搬入搬出口，從上述反應(yīng)容器中搬出保持著已形成上述氮化硅膜的基板的上述基板保持件的搬出工序；和上述搬出工序結(jié)束后，將保持著多個未處理的基板的上述基板保持件搬入上述反應(yīng)容器內(nèi)，同時封閉上述搬入搬出口的搬入工序，其中，上述搬入工序是至少在從開始將上述基板保持件搬入上述反應(yīng)容器內(nèi)之時至封閉上述搬入搬出口為止的期間內(nèi)，一邊使上述設(shè)定溫度升高一邊進行實施的。
本發(fā)明提供一種存儲著用來實施上述方法的計算機程序的存儲介質(zhì)。
本發(fā)明提供一種成膜裝置，是用于在基板上形成氮化硅膜的成膜裝置，其特征在于包括能夠容納用來保持整齊排列著的多個基板的基板保持件的反應(yīng)容器；加熱上述反應(yīng)容器的加熱器；和為了使上述反應(yīng)容器變成預(yù)先設(shè)定的設(shè)定溫度而控制上述加熱器的控制部，其中，設(shè)定上述設(shè)定溫度，使之至少在從開始將上述基板保持件搬入上述反應(yīng)容器內(nèi)之時至封閉上述搬入搬出口為止的期間內(nèi)上升。
在基板保持件的搬出與搬入的之間，封閉反應(yīng)容器中的基板保持件的搬入搬出口，為了強制剝離附著在反應(yīng)容器內(nèi)的氮化硅膜，也可以使反應(yīng)容器內(nèi)的溫度急速降溫。降溫能夠通過向反應(yīng)容器內(nèi)供給冷卻用氣體來實施。冷卻用氣體可以是清洗氣體，或者說也可以是專用的冷氣體例如空氣。優(yōu)選在反應(yīng)容器內(nèi)的急速降溫之前，使反應(yīng)容器內(nèi)的溫度升溫。
圖1是表示用來實施本發(fā)明所涉及的成膜方法的成膜裝置的一例的縱橫截面圖。
圖2是表示成膜裝置的溫度控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖3是表示收納在控制部中的反應(yīng)容器內(nèi)的設(shè)定溫度的圖表。
圖4是用來說明成膜處理的各個工序的工序圖。
圖5是表示反應(yīng)容器內(nèi)的設(shè)定溫度與反應(yīng)容器的實際的內(nèi)壁溫度的關(guān)系的圖表。
圖6是表示實驗中涉及的設(shè)定溫度的圖表。
圖7是表示附著在實驗中涉及的基板表面上的微粒的數(shù)量以及微粒的大小的圖表。
具體實施方式首先對成膜裝置的結(jié)構(gòu)進行說明。圖1是作為成膜裝置的批量(batch)式減壓CVD裝置，符號2是中心軸朝著縱向的圓筒形的石英制成的反應(yīng)容器。反應(yīng)容器2在其下端具有作為搬入搬出口(爐口)的開口21。在開口21的周邊，反應(yīng)容器2具有形成為一體的凸緣22。在反應(yīng)容器22的下方設(shè)置著石英制成的第1蓋體23。第1蓋體23利用具有升降機構(gòu)20a的晶舟升降機20上升，與凸緣22的下面接觸從而密閉地封閉開口21，而且，下降則打開開口21。旋轉(zhuǎn)軸24貫穿第1蓋體23的中央部，在旋轉(zhuǎn)軸24的上端部搭載著作為基板保持件的晶舟25。
晶舟25具備三根以上例如四根支柱26。在支柱26上形成有多個槽或者切槽，從而能夠?qū)⒍鄠€片(在本例中為125片)的晶片W(基板)保持在多層。在處理時，將多個片的模擬晶片(Dummy Wafer)保持在晶舟25的上下端區(qū)域中，產(chǎn)品晶片被保持在它們之間的區(qū)域上。在旋轉(zhuǎn)軸24的下部連接著使旋轉(zhuǎn)軸24旋轉(zhuǎn)的電機M，通過操作電機M使晶舟25旋轉(zhuǎn)。在蓋體23上設(shè)置保溫單元27使之包圍旋轉(zhuǎn)軸24。
通過使晶舟升降機20動作，晶舟25能夠在反應(yīng)容器2內(nèi)的第1位置(此時，第1蓋體23封閉著反應(yīng)容器2的開口21)和反應(yīng)容器2的下方的裝載區(qū)域28(此處，相對于晶舟升降機20進行晶片的移載)內(nèi)的第2位置之間升降。在反應(yīng)容器2的下方設(shè)置著石英制成的第2蓋體29，為了在第1蓋體23位于裝載區(qū)域28內(nèi)時密閉地封閉反應(yīng)容器2的開口21，使之利用驅(qū)動機構(gòu)29a沿著水平方向移動。因此，當(dāng)晶舟25位于裝載區(qū)域28內(nèi)時也能夠密閉地封閉反應(yīng)容器2內(nèi)。
在反應(yīng)容器2的下部的凸緣22內(nèi)通插有用來向反應(yīng)容器2內(nèi)的晶片W供給氣體的L字型的噴射器31。其一端與噴射器31連接的氣體供給管32的另一端，經(jīng)由供給控制部33與多個例如兩個成膜氣體供給源34、35以及清洗氣體供給源36相連，這樣，經(jīng)由氣體供給管32以及噴射器31就能夠向反應(yīng)容器2中供給成膜所需的氣體。供給控制部33由包括閥V1～V3、流量調(diào)整部M1～M3等的供給控制儀器群構(gòu)成。
在本例中，成膜氣體供給源34、35分別是SiH2Cl2(二氯甲硅烷DCS)氣體、氨氣(NH3)的供給源，清洗氣體供給源36是不活性氣體例如氮氣(N2)等的供給源。此外，清洗氣體并非局限于不活性氣體。
在反應(yīng)容器2的上部形成有用來對反應(yīng)容器2內(nèi)進行排氣的排氣口。在排氣口上連接著排氣管43，它包括構(gòu)成可將反應(yīng)容器2內(nèi)減壓排氣至所希望的真空度的真空排氣單元的真空泵41以及由例如蝶形閥構(gòu)成的壓力調(diào)整部42。
在反應(yīng)容器2的周圍設(shè)置有加熱爐52，它分別具備用來加熱反應(yīng)容器2內(nèi)的規(guī)定的分割區(qū)域、例如分割成三級的區(qū)域的加熱器51(51a、51b、51c)。作為加熱器51(51a、51b、51c)來說，最好使用不會產(chǎn)生污染而且升降溫特性好的碳絲，但是也并非局限于此。在加熱器51(51a、51b、51c)的附近，設(shè)置有作為分別檢測出加熱器51(51a、51b、51c)的溫度的溫度檢測部的熱電偶6(6a、6b、6c)。
設(shè)置有用來分別控制各個加熱器51(51a、51b、51c)的發(fā)熱量的電力控制部7(7a、7b、7c)，各個電力控制部7(7a、7b、7c)構(gòu)成為根據(jù)反應(yīng)容器2內(nèi)壁的設(shè)定溫度(目標溫度)和熱電偶6(6a、6b、6c)所檢測出的溫度，來控制向各個加熱器51(51a、51b、51c)的供電，控制發(fā)熱量。即，為使反應(yīng)容器2內(nèi)壁的實際溫度成為預(yù)先設(shè)定的反應(yīng)容器2內(nèi)壁的設(shè)定溫度，利用熱電偶6(6a、6b、6c)檢測反應(yīng)容器2內(nèi)壁的實際溫度，根據(jù)該檢測結(jié)果與預(yù)先設(shè)定的反應(yīng)容器2內(nèi)壁的設(shè)定溫度的偏差來控制加熱器51(51a、51b、51c)的發(fā)熱量。此外，雖然熱電偶6(6a、6b、6c)被設(shè)置在反應(yīng)容器2的外面，通過實驗事先掌握熱電偶6(6a、6b、6c)檢測出的實際溫度與反應(yīng)容器2內(nèi)壁的實際溫度之差，電力控制部7(7a、7b、7c)基于此修正由熱電偶檢測出的實際溫度。此外，在本說明書中，雖然把“設(shè)定溫度”的對象作為“反應(yīng)容器2內(nèi)壁的溫度”，但這是為了更易于理解說明，當(dāng)然即便是“反應(yīng)容器2內(nèi)的環(huán)境溫度”也無所謂。
圖2表示控制部70的一部分與電力控制部7(7a、7b、7c)中的一個。控制部70具備輸出預(yù)先設(shè)定的反應(yīng)容器2內(nèi)壁的設(shè)定溫度的溫度設(shè)定值輸出部61。在晶片W的表面形成氮化硅膜(Si3N4膜(以下稱“SiN膜”))時，與使用上述DCS(SiH2Cl2)氣體與NH3氣體作為成膜氣體的方法(recipe)相對應(yīng)的反應(yīng)容器2內(nèi)壁的設(shè)定溫度被存儲在溫度設(shè)定值輸出部61中。
將溫度設(shè)定值輸出部61的輸出與熱電偶6檢測出的溫度輸入比較運算部62中，比較運算部62對兩者進行比較(檢測出差別)。作為比較運算部62的輸出的比較結(jié)果(操作信號)在增幅器63中被增幅，并作為開關(guān)部65的控制信號而輸出，開關(guān)部用來控制從電源部64供給加熱器51的電力。在本例中，電力控制部7(7a、7b、7c)由電源部64以及開關(guān)部65構(gòu)成。
控制部70由例如計算機構(gòu)成，其構(gòu)成為控制晶舟升降機20的升降機構(gòu)20a、第2蓋體29的驅(qū)動機構(gòu)29a、加熱器51的電力控制部7、供給控制部33、壓力調(diào)整部42、和空氣供給系統(tǒng)58等的包括在成膜裝置中的各種功能元件。更具體地講，控制部70包括存儲著用來運行在反應(yīng)容器2內(nèi)所進行的后述一系列處理的步驟的順序程序的存儲部、和讀出各個程序的命令并向各個功能元件輸出控制信號的單元等。此外，該程序以存儲在例如硬盤、軟盤、壓縮盤、磁光盤(MO)、和存儲卡等的存儲介質(zhì)中的方式，被收納在控制部70中。
下面，參照圖3至圖5，對上述成膜裝置的作用進行說明。此處，對從結(jié)束第n-1次的成膜處理到開始隨后所進行的第n次成膜處理為止，進行說明。如圖3所示，通過從成膜氣體供給源34、35向反應(yīng)容器2內(nèi)供給規(guī)定量的DCS(SiH2Cl2)氣體以及NH3氣體，進行在保持在晶舟25中的晶片W的表面形成SiN膜的第n-1次的成膜處理。在該成膜處理時，反應(yīng)容器2內(nèi)的設(shè)定溫度為700℃。然后，第n-1次的成膜處理結(jié)束后，使反應(yīng)容器2內(nèi)的溫度降至600℃，并進行晶舟25的搬出(卸載)。
如圖4所示，晶舟25的搬出通過由晶舟升降機20使晶舟25從反應(yīng)容器2下降至裝載區(qū)域28而進行。接著，在待機區(qū)域待機的第2蓋體29水平移動，反應(yīng)容器2的開口21再次被密閉地封閉。
接著，從清洗氣體供給源37向反應(yīng)容器2內(nèi)供給規(guī)定量的氮氣(N2)，同時使反應(yīng)容器2內(nèi)的溫度快速降溫，由此，進行用來除去因第n-1次的成膜或者之前的成膜處理而附著的膜的清洗處理(儲存清洗(Storage Purge)處理)。在清洗處理過程中，使反應(yīng)容器2內(nèi)壁的設(shè)定溫度從600℃升高至800℃之后，使它從800℃快速下降至350℃(參照圖3)。在清洗處理中，由真空泵41對反應(yīng)容器2內(nèi)進行真空排氣。在使溫度從800℃下降至350℃時，為了快速冷卻，從送氣口53向反應(yīng)容器2與加熱爐52之間供給冷空氣、例如0℃的空氣，同時，從排氣通路57排出該空氣。為了供給冷空氣，冷空氣的供給源58經(jīng)由配設(shè)有風(fēng)扇56的供給管54與送氣口53相連接，這些部件53、54、56、58構(gòu)成冷卻用的氣體供給裝置。
如上所述，當(dāng)對反應(yīng)容器2進行快速冷卻時，由于附著在反應(yīng)容器2的內(nèi)壁表面的反應(yīng)主產(chǎn)物或者反應(yīng)副產(chǎn)物的膜迅速收縮，而反應(yīng)容器2本身則被比較緩慢地冷卻，所以在膜上產(chǎn)生裂紋。由此，使即使原樣放置也終會剝落的膜的表層部強制剝離。剝離片隨著排氣流一同被排出至反應(yīng)容器2的外部。
在對反應(yīng)容器2內(nèi)進行清洗處理的過程中，從被搬出至裝載區(qū)域28的晶舟25中取出由第n-1次的成膜處理處理過的晶片W，而把將要由第n次的成膜處理實施處理的晶片W搭載到晶舟25中。清洗處理結(jié)束后，使氣密地密封反應(yīng)容器2的開口21的第2蓋體29移動到待機區(qū)域。之后，使晶舟25上升并將其搬入反應(yīng)容器2內(nèi)，利用第1蓋體23氣密地密封反應(yīng)容器2的開口21。在從該晶舟25開始被搬入反應(yīng)容器2內(nèi)的時刻開始到反應(yīng)容器2的開口21被晶舟25氣密地密封的時刻為止的期間內(nèi)，使反應(yīng)容器2內(nèi)壁的設(shè)定溫度從350℃上升至450℃。即，使反應(yīng)容器2內(nèi)壁的設(shè)定溫度上升，同時把晶舟25搬入反應(yīng)容器2內(nèi)。在搬入該晶舟25時，設(shè)定溫度的上升速度是例如2℃/min。
由于晶舟25以及保溫單元27被放置在反應(yīng)容器2的外面，溫度降低。另外，多個片未處理的冷的晶片W被保持在晶舟25中。因此，如果晶舟25的上端部進入反應(yīng)容器2內(nèi)，則反應(yīng)容器2經(jīng)由反應(yīng)容器2內(nèi)的環(huán)境被冷卻，而且，加熱器51經(jīng)由反應(yīng)容器2與加熱器51之間的環(huán)境被冷卻。此時，如果不在使設(shè)定溫度上升的同時進行搬入，則會產(chǎn)生溫度下降，附著在反應(yīng)容器2的內(nèi)壁上的反應(yīng)主產(chǎn)物或者反應(yīng)副產(chǎn)物的膜再次剝離，從而污染未處理的晶片W。但是，在本實施方式中，由于在晶舟25的上端部進入反應(yīng)容器2內(nèi)的時候使設(shè)定溫度上升，并且由于反應(yīng)容器2的溫度沒有下降，因此，進一步防止了產(chǎn)生膜的剝離。
但是，在搬入晶舟25時溫度是否下降，也會影響反應(yīng)容器2以及加熱器51的熱容量、以及搬入開始時的反應(yīng)容器2的溫度。在反應(yīng)容器2以及加熱器51的熱容量較小的情況下，搬入冷的晶舟25所產(chǎn)生的冷卻效果超過由設(shè)定溫度升高而使加熱器51發(fā)熱所產(chǎn)生的加熱效果，反應(yīng)容器2的溫度就可能在搬入開始時暫時下降。例如，在搬入開始時的反應(yīng)容器2的溫度較高的情況下，即在反應(yīng)容器2與晶舟25之間存在比較大的溫度差的情況下，反應(yīng)容器2的溫度就可能在搬入開始時暫時下降。在反應(yīng)容器2以及加熱器51的熱容量較大的情況下，搬入冷的晶舟25所產(chǎn)生的冷卻效果的影響較小。因此，優(yōu)選基于反應(yīng)容器2以及加熱器51中的至少一個的熱容量來決定搬入開始時的反應(yīng)容器2的設(shè)定溫度。在圖5所示的實施方式中，雖然搬入開始時的設(shè)定溫度是350℃，但是如果上述熱容量更小，則優(yōu)選降低開始搬入時的設(shè)定溫度，反之，如果上述熱容量更小，則也可以提高開始搬入時的設(shè)定溫度?？傊?，開始搬入晶舟25時的反應(yīng)容器2內(nèi)壁的設(shè)定溫度優(yōu)選基于上述各主要原因來設(shè)定，以使之不會因晶舟25的搬入而產(chǎn)生反應(yīng)容器2內(nèi)壁的溫度下降或者使其下降幅度小到可以忽略的程度。
此外，在搬入時使設(shè)定溫度一下子上升至搬入時的最終溫度并且將設(shè)定溫度保持在一定的方式(參照后述的根據(jù)圖6進行說明的比較例)并不是理想的方式。這樣的話，實際溫度過沖(overshoot)，之后溫度下降，該溫度下降就成為膜剝落的原因。與此相對應(yīng)，如果一邊使設(shè)定溫度上升一邊進行搬入，則實際溫度很好地追蹤設(shè)定溫度(參照圖5的虛線)，不會發(fā)生過沖。
于是，向反應(yīng)容器2內(nèi)搬入晶舟25結(jié)束后，使反應(yīng)容器2內(nèi)壁的溫度上升至規(guī)定的成膜溫度、例如700℃，進行第n次的成膜處理。如上所述，在上述實施方式的成膜裝置中，根據(jù)存儲在溫度設(shè)定值輸出部61中的反應(yīng)容器2內(nèi)的設(shè)定溫度進行溫度調(diào)整，同時依次進行成膜處理以及清洗處理。
根據(jù)上述的實施方式，由于一邊使反應(yīng)容器2內(nèi)壁的設(shè)定溫度升溫一邊搬入保存著晶片W的晶舟25，所以在搬入時，附著在反應(yīng)容器2的內(nèi)壁的氮化硅膜不會因溫度下降產(chǎn)生收縮而出現(xiàn)龜裂。因此，能夠抑制微粒在成膜前附著在基板上。
另外，通過在搬入晶舟25之前使反應(yīng)容器2內(nèi)的溫度急速下降，附著在反應(yīng)容器2內(nèi)的氮化硅膜被預(yù)先強制剝離，所以，能夠進一步抑制微粒在成膜前附著在晶片W的表面上。此時，優(yōu)選使反應(yīng)容器2內(nèi)的溫度一次升溫，優(yōu)選該最高溫度比工藝溫度高。
在上述實施方式中，通過使設(shè)定溫度上升，使開始搬入時的反應(yīng)容器2內(nèi)壁的實際溫度也上升，但本發(fā)明并非局限于此。至少應(yīng)該注意到只要在開始搬入時反應(yīng)容器2內(nèi)壁的實際溫度沒有下降或者降溫幅度小到可以忽視的程度就是充分的。另外，設(shè)定溫度開始上升的時刻可以是結(jié)束清洗處理、打開第2蓋體29的時刻，也可以是在晶舟25的上端即將進入反應(yīng)容器2內(nèi)之前。
另外，在上述實施方式中，在晶片W的表面形成SiN膜時，雖然使用了DCS(SiH2Cl2)氣體和NH3氣體作為成膜氣體，但是，也并非局限于此，還可以使用Si2Cl6(HCD)氣體和NH3氣體或者雙叔丁基氨基硅烷(bis(tertiary-butylamino silane))(BTBAS)氣體、和NH3氣體。
實施例
下面，對于為了確認本發(fā)明的效果所進行的實驗進行說明。
在實驗中，反復(fù)進行SiN膜的成膜處理，反應(yīng)容器2內(nèi)的累積膜厚變成一種規(guī)定的厚度。使用與圖1所示的成膜裝置相同種類的成膜裝置。首先，使用該成膜裝置，將搭載著晶片W的晶舟25搬入反應(yīng)容器2內(nèi)，在晶片W的表面形成氮化硅膜。開始將晶舟25搬入反應(yīng)容器2內(nèi)時的反應(yīng)容器2內(nèi)壁的設(shè)定溫度定為400℃，反應(yīng)容器2的開口21被第1蓋體23氣密地密閉時的反應(yīng)容器2內(nèi)壁的設(shè)定溫度為450℃。在此期間的設(shè)定溫度的上升速度為3℃/min。加工時反應(yīng)容器2內(nèi)壁的設(shè)定溫度是710℃，反應(yīng)容器2內(nèi)的設(shè)定壓力為33Pa(0.25Torr)。另外，作為加工時的成膜氣體使用DCS(SiH2Cl2)氣體以及NH3氣體，DCS氣體以及NH3氣體的流量分別是120sccm以及1200sccm。在圖6中用實線表示實施例中的設(shè)定溫度的變化。
(比較例)將從晶舟25被開始搬入反應(yīng)容器2內(nèi)之時到反應(yīng)容器2的開口21被第1蓋體23氣密地密閉為止的反應(yīng)容器2內(nèi)的設(shè)定溫度一定地保持在450℃，除此之外，依照與實施例相同的處理進形成膜處理。在圖6中用實線表示比較例中的設(shè)定溫度的變化。
(觀察方法)在實施成膜處理之后，從反應(yīng)容器2中搬出晶舟25，各取出一片載置在晶舟25的上層上的晶片(TOP)、載置在晶舟25的中層上的晶片(CTR)以及載置在晶舟25的下層上的晶片(BTM)，并向各個晶片(TOP、CTR、BTM)的表面照射光，觀察附著在晶片的表面的微粒。接著，同時在實施例以及比較例中，在相同的條件下進行成膜處理，成膜處理之后，按照上述的方法，第二次觀察微粒。
(結(jié)果以及考察)在圖7中表示本實施例及比較例的結(jié)果。如圖7所示，可知與比較例相比，在實施例中，附著在各晶片(TOP、CTR、BTM)表面的微粒的數(shù)量大幅減少。從這個結(jié)果可知，一邊使反應(yīng)容器2內(nèi)壁的設(shè)定溫度上升一邊搬入晶舟，不會使反應(yīng)容器2的內(nèi)壁溫度下降，由此，可以抑制附著在反應(yīng)容器2的內(nèi)壁上的氮化硅膜的膜剝落。
權(quán)利要求
1.一種成膜裝置的運轉(zhuǎn)方法，所述成膜裝置包括能夠容納用來保存整齊排列著的多個基板的基板保持件的反應(yīng)容器；加熱所述反應(yīng)容器的加熱器；和為了使所述反應(yīng)容器變成預(yù)先設(shè)定的設(shè)定溫度而控制所述加熱器的控制部，其特征在于，具有以下工序通過向容納著保持有多個基板的所述基板保持件的所述反應(yīng)容器內(nèi)供給處理氣體，同時利用所述加熱器加熱所述反應(yīng)容器，由此在所述基板上形成氮化硅膜的成膜工序；所述成膜工序結(jié)束后，經(jīng)由設(shè)置在所述反應(yīng)容器上的搬入搬出口，從所述反應(yīng)容器中搬出保持著已形成所述氮化硅膜的基板的所述基板保持件的搬出工序；和所述搬出工序結(jié)束后，將保持著多個未處理的基板的所述基板保持件搬入所述反應(yīng)容器內(nèi)，同時封閉所述搬入搬出口的搬入工序，其中，所述搬入工序是至少在從開始將所述基板保持件搬入所述反應(yīng)容器內(nèi)之時至封閉所述搬入搬出口為止的期間內(nèi)，一邊使所述設(shè)定溫度升高一邊實施的。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于，還包括強制剝離工序，在所述搬出工序和所述搬入工序之間，封閉所述反應(yīng)容器的搬入搬出口，使所述反應(yīng)容器的溫度急速下降，強制剝離附著在所述反應(yīng)容器的內(nèi)壁上的氮化硅膜或者其反應(yīng)副產(chǎn)物。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的方法，其特征在于在使所述反應(yīng)容器的溫度急速下降之前，使所述反應(yīng)容器的溫度上升。
4.一種成膜裝置，用于在基板上形成氮化硅膜，其特征在于，包括能夠容納用來保持整齊排列著的多個基板的基板保持件的反應(yīng)容器；加熱所述反應(yīng)容器的加熱器；和為了使所述反應(yīng)容器變成預(yù)先設(shè)定的設(shè)定溫度而控制所述加熱器的控制部，其中，設(shè)定所述設(shè)定溫度，使之至少在從開始將所述基板保持件搬入所述反應(yīng)容器內(nèi)之時至封閉所述搬入搬出口為止的期間內(nèi)上升。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的成膜裝置，其特征在于，還包括向所述反應(yīng)容器供給用來使所述反應(yīng)容器的溫度急速降溫的冷卻用氣體的氣體供給裝置，所述控制部構(gòu)成為，在將保持已形成氮化硅膜的基板的基板保持件從所述反應(yīng)容器中搬出之后，在封閉所述反應(yīng)容器中的基板保持件的搬入搬出口的狀態(tài)下，為了強制剝離附著在所述反應(yīng)容器的內(nèi)壁上的氮化硅膜，控制所述氣體供給裝置以使所述反應(yīng)容器內(nèi)的溫度急速下降。
6.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的成膜裝置，其特征在于所述控制部構(gòu)成為，控制所述加熱器以在使反應(yīng)容器內(nèi)的溫度急速降溫之前使反應(yīng)容器的溫度上升。
7.一種存儲介質(zhì)，存儲用來控制成膜裝置的計算機程序，其特征在于通過運行程序，控制計算機控制所述成膜裝置，使規(guī)定的方法運行，其中，所述規(guī)定的方法是在權(quán)利要求
1～3中任一項所述的方法。
專利摘要
在反應(yīng)容器內(nèi)，在被晶舟所保持的基板上形成氮化硅膜，然后從反應(yīng)容器中搬出晶舟，接著，在將保持有應(yīng)進行處理的未處理基板的晶舟搬入反應(yīng)容器中時，從晶舟開始被搬入反應(yīng)容器內(nèi)到反應(yīng)容器的搬入搬出口被封閉為止的這一期間，使加熱反應(yīng)容器用的加熱器的設(shè)定溫度連續(xù)上升。這樣，不僅可以防止因搬入冷的晶舟導(dǎo)致反應(yīng)容器的內(nèi)壁溫度下降，還能防止附著在反應(yīng)容器內(nèi)壁上的反應(yīng)主產(chǎn)物或者反應(yīng)副產(chǎn)物發(fā)生意外的剝離，防止剝離片引起的對未處理晶片的污染。
文檔編號C23C16/52GK1990910SQ200610156579
公開日2007年7月4日 申請日期2006年12月28日
發(fā)明者井上久司 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan