TW201934797A - 基板處理方法、記憶媒體及原料氣體供給裝置 - Google Patents
基板處理方法、記憶媒體及原料氣體供給裝置 Download PDFInfo
- Publication number
- TW201934797A TW201934797A TW107144131A TW107144131A TW201934797A TW 201934797 A TW201934797 A TW 201934797A TW 107144131 A TW107144131 A TW 107144131A TW 107144131 A TW107144131 A TW 107144131A TW 201934797 A TW201934797 A TW 201934797A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- raw material
- flow rate
- correction coefficient
- carrier gas
- mass flow
- Prior art date
Links
- 239000002994 raw material Substances 0.000 title claims abstract description 336
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 151
- 238000002309 gasification Methods 0.000 title claims abstract description 116
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 81
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 65
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title abstract description 23
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 title 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 193
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 claims abstract description 150
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 70
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims abstract description 54
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 153
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 23
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 18
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 claims description 18
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 17
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 claims description 17
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 9
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 4
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 3
- 238000009472 formulation Methods 0.000 abstract description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 abstract 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 108
- 101150082661 MFM1 gene Proteins 0.000 description 20
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 18
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 7
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 7
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 5
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 4
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 3
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- 229910021636 Rhenium(IV) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910007926 ZrCl Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000000382 dechlorinating effect Effects 0.000 description 1
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- GICWIDZXWJGTCI-UHFFFAOYSA-I molybdenum pentachloride Chemical compound Cl[Mo](Cl)(Cl)(Cl)Cl GICWIDZXWJGTCI-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- UXMRNSHDSCDMLG-UHFFFAOYSA-J tetrachlororhenium Chemical compound Cl[Re](Cl)(Cl)Cl UXMRNSHDSCDMLG-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- WIDQNNDDTXUPAN-UHFFFAOYSA-I tungsten(v) chloride Chemical compound Cl[W](Cl)(Cl)(Cl)Cl WIDQNNDDTXUPAN-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 1
- DUNKXUFBGCUVQW-UHFFFAOYSA-J zirconium tetrachloride Chemical compound Cl[Zr](Cl)(Cl)Cl DUNKXUFBGCUVQW-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
- H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
- H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
- H01L21/02271—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
- H01L21/0228—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition deposition by cyclic CVD, e.g. ALD, ALE, pulsed CVD
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
- C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/52—Controlling or regulating the coating process
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D11/00—Control of flow ratio
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02296—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer
- H01L21/02299—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer pre-treatment
- H01L21/02312—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer pre-treatment treatment by exposure to a gas or vapour
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02296—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer
- H01L21/02318—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment
- H01L21/02337—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment treatment by exposure to a gas or vapour
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02617—Deposition types
- H01L21/0262—Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
- H01L21/283—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current
- H01L21/285—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation
- H01L21/28506—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
- H01L21/67248—Temperature monitoring
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
- H01L22/20—Sequence of activities consisting of a plurality of measurements, corrections, marking or sorting steps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
[課題] 在將氣化原料供給至成膜處理部,對基板進行處理之際,使被供給至成膜處理部之氣化原料的供給量穩定。
[解決手段] 在晶圓(100)之處理開始前所進行的虛擬配方中,測定載體氣體的實際流量Ca、Cb與氣化原料的實際流量Pra、Prb,並求出表示載體氣體與氣化原料之相關性的修正係數K0。而且,使用修正係數K0,以使氣化原料之流量成為目標值的方式,調整載體氣體之流量。而且,從第n-1片及第n片晶圓(100)的處理時之載體氣體的實際流量Cn-1、Cn與氣化原料的實際流量Prn-1、Prn,求出表示載體氣體之流量的增減量與氣化原料之流量的增減量之相關性的修正係數Kn,並使用修正係數Kn,將以成為目標值的方式來調整流量之氣化原料供給至第n+1片晶圓(100)而進行處理。
[解決手段] 在晶圓(100)之處理開始前所進行的虛擬配方中,測定載體氣體的實際流量Ca、Cb與氣化原料的實際流量Pra、Prb,並求出表示載體氣體與氣化原料之相關性的修正係數K0。而且,使用修正係數K0,以使氣化原料之流量成為目標值的方式,調整載體氣體之流量。而且,從第n-1片及第n片晶圓(100)的處理時之載體氣體的實際流量Cn-1、Cn與氣化原料的實際流量Prn-1、Prn,求出表示載體氣體之流量的增減量與氣化原料之流量的增減量之相關性的修正係數Kn,並使用修正係數Kn,將以成為目標值的方式來調整流量之氣化原料供給至第n+1片晶圓(100)而進行處理。
Description
本發明,係關於使固體原料或液體原料氣化且供給至基板處理部,對基板進行處理之技術。
作為半導體製造製程之一即成膜處理,係存在有交互地供給原料氣體與使原料氣體例如氧化、氮化或還原之反應氣體即所謂的ALD(Atomic Layer Deposition),或使原料氣體在氣相中分解或抑或與原料氣體反應的CVD(Chemical Vapor Deposition)等。作為像這樣的成膜處理所使用之原料氣體,係為了提升成膜後之結晶的緻密度,並且儘可能減少混入基板之雜質的量,從而有使用使固體原料昇華之氣體的情形,例如形成配線膜時使用。
作為使用固體原料之原料供給裝置,係已知如下述之構成:將惰性氣體例如氮氣即載體氣體供給至藉由加熱器所包圍的原料容器內,並將已昇華之氣體與載體氣體一起經由氣體供給路徑供給至製程腔室內。如此一來,原料氣體,係載體氣體與氣體之原料混合而成者,在控制被成膜於基板之膜的厚度或膜質等之際,係必需正確地調節原料的量(原料氣體中所含有之氣化原料的實際流量)。
以往,係如專利文獻1所示般,為了使原料氣體之流量穩定,而預先在控制部記憶修正係數,該修正係數,係表示載體氣體之流量的增減量與使載體氣體增減時被捕捉之氣化原料的增減量之相關性。而且,在氣化原料之實際流量變化時,基於修正係數,計算載體氣體相對於氣化原料之變動量的修正量,並藉由載體氣體之修正量調整載體氣體的流量,藉此,控制氣化原料之流量。然而,在原料容器之固體原料的殘量變化時,有表示載體氣體之流量的增減量與所捕捉之氣化原料的增減量之相關性的修正係數之值變化的傾向。因此,在原料容器之原料大幅減少的情況下,係必需停止裝置,重新設定修正係數。又,在從空轉運轉起開始基板的處理時,有原料之氣化量暫時變多的情形,且對載體氣體之流量,有氣化原料之流量達不到修正係數的情形。因此,例如在批次之初始基板的處理中,係有氣化原料之供給量不穩定的情形。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2017-66511號公報
[本發明所欲解決之課題]
本發明,係有鑑於像這樣的情事而進行研究者,其目的,係在於提供如下述之技術:在將氣化原料供給至基板處理部,對基板進行處理之際,使被供給至基板處理部之原料的供給量穩定。
[用以解決課題之手段]
[用以解決課題之手段]
本發明之基板處理方法,係將藉由質流控制器而進行流量調整後之載體氣體供給至原料容器,使原料容器內的固體或液體即原料氣化,並將經氣化之原料與前述載體氣體一起經由設置有質流計的原料氣體供給路徑來供給至基板處理部,對基板進行處理,該基板處理方法,其特徵係,包含有:
將前述載體氣體供給至前述原料容器,基於前述質流控制器之流量設定值及前述質流計之測定值,求出氣化原料的流量及載體氣體的流量之比率即第1修正係數的工程;
使用前述第1修正係數,以使前述氣化原料之流量成為目標值的方式,調整前述質流控制器之流量設定值,對基板進行處理的工程;
在求出前述第1修正係數之工程後,將前述載體氣體供給至前述原料容器,基於前述質流控制器之流量設定值及前述質流計之測定值,求出前述氣化原料的流量及前述載體氣體的流量之比率即第2修正係數的工程;及
使用前述第2修正係數,以使前述氣化原料之流量成為目標值的方式,調整前述質流控制器之流量設定值,對基板進行處理的工程。
將前述載體氣體供給至前述原料容器,基於前述質流控制器之流量設定值及前述質流計之測定值,求出氣化原料的流量及載體氣體的流量之比率即第1修正係數的工程;
使用前述第1修正係數,以使前述氣化原料之流量成為目標值的方式,調整前述質流控制器之流量設定值,對基板進行處理的工程;
在求出前述第1修正係數之工程後,將前述載體氣體供給至前述原料容器,基於前述質流控制器之流量設定值及前述質流計之測定值,求出前述氣化原料的流量及前述載體氣體的流量之比率即第2修正係數的工程;及
使用前述第2修正係數,以使前述氣化原料之流量成為目標值的方式,調整前述質流控制器之流量設定值,對基板進行處理的工程。
本發明之記憶媒體,係記憶有基板處理裝置所使用之電腦程式,該基板處理裝置,係將藉由質流控制器而進行流量調整後之載體氣體供給至原料容器,使原料容器內的固體或液體即原料氣化,並將經氣化之原料與前述載體氣體一起經由設置有質流計的原料氣體供給路徑來供給至基板處理部,對基板進行處理,該記憶媒體,其特徵係,
前述電腦程式,係編入有步驟群,以便執行上述的基板處理方法。
前述電腦程式,係編入有步驟群,以便執行上述的基板處理方法。
本發明之原料氣體供給裝置,係將藉由質流控制器而進行流量調整後之載體氣體供給至原料容器,使原料容器內的固體或液體即原料氣化,並將經氣化之原料與前述載體氣體一起經由設置有質流計的原料氣體供給路徑來供給至基板處理部,該原料氣體供給裝置,其特徵係,包含有:
控制部,執行如下述之步驟:將前述載體氣體供給至前述原料容器,基於前述質流控制器之流量設定值及前述質流計之測定值,求出氣化原料的流量及載體氣體的流量之比率即第1修正係數的步驟;使用前述第1修正係數,以使前述氣化原料之流量成為目標值的方式,調整前述質流控制器之流量設定值,對基板進行處理的步驟;在求出前述第1修正係數之步驟後,將前述載體氣體供給至前述原料容器,基於前述質流控制器之流量設定值及前述質流計之測定值,求出前述氣化原料的流量及前述載體氣體的流量之比率即第2修正係數的步驟;及使用前述第2修正係數,以使前述氣化原料之流量成為目標值的方式,調整前述質流控制器之流量設定值,對基板進行處理的步驟。
[發明之效果]
控制部,執行如下述之步驟:將前述載體氣體供給至前述原料容器,基於前述質流控制器之流量設定值及前述質流計之測定值,求出氣化原料的流量及載體氣體的流量之比率即第1修正係數的步驟;使用前述第1修正係數,以使前述氣化原料之流量成為目標值的方式,調整前述質流控制器之流量設定值,對基板進行處理的步驟;在求出前述第1修正係數之步驟後,將前述載體氣體供給至前述原料容器,基於前述質流控制器之流量設定值及前述質流計之測定值,求出前述氣化原料的流量及前述載體氣體的流量之比率即第2修正係數的步驟;及使用前述第2修正係數,以使前述氣化原料之流量成為目標值的方式,調整前述質流控制器之流量設定值,對基板進行處理的步驟。
[發明之效果]
本發明,係在將使原料容器內之原料氣化的氣化原料與載體氣體一起作為原料氣體而供給至基板處理部,對複數片基板依序進行處理之際,設定質流控制器之流量設定值,基於所取得之質流計的測定值與前述流量設定值,求出氣化原料的流量及載體氣體的流量之比率即第1修正係數,並使用第1修正係數,以使氣化原料之流量成為目標值的方式,設定質流控制器之流量,對基板進行處理。又,在求出第1修正係數的步驟後,將前述載體氣體供給至原料容器,基於質流控制器的流量設定值及質流計的測定值,求出氣化原料的流量及載體氣體的流量之比率即第2修正係數,並使用第2修正係數,以使氣化原料之流量成為目標值的方式,設定質流控制器之流量,對基板進行處理。因此,藉由因應原料之氣化量之適當的修正係數,可調整氣化原料的流量,並可使原料之供給量穩定。
說明關於將本發明之原料氣體供給裝置應用於成膜裝置的構成例。如圖1所示般,成膜裝置,係具備有用以對基板即半導體晶圓(以下稱為「晶圓」)100進行ALD法所致之成膜處理的基板處理部即成膜處理部40,且具備有由用以將原料氣體供給至該成膜處理部40之原料氣體供給裝置所構成的原料氣體供給部10。另外,在說明書中,係將載體氣體與和載體氣體一起流動(昇華)之氣化原料合併而成的氣體作為原料氣體。
原料氣體供給部10,係具備有收容了原料之WCl6
的原料容器14。原料容器14,係收容了常溫為固體之WCl6
的容器,且藉由具備了電阻發熱體之護套狀的加熱部13所覆蓋。該原料容器14,係被構成為基於由溫度檢測部15所檢測到之原料容器14內的溫度,增減從供電部16所供給之供電量,藉此,可調節原料容器14內的溫度。裝置之運轉開始時之加熱部13的設定溫度,係被設定成固體原料昇華且WCl6
不分解之範圍的溫度例如160℃。
在原料容器14內之固體原料的上方側之氣相部,係插入有載體氣體供給路徑22的下游端部與原料氣體供給路徑12的上游端部。在載體氣體供給路徑22之上游端,係設置有載體氣體例如N2
氣體的供給源即載體氣體供給源21,在載體氣體供給路徑22,係從上游側以該順序介設有第1質流控制器(MFC)2、閥V3、閥V2。
另一方面,在原料氣體供給路徑12,係從上游側設置有閥V4、閥V5、流量測定部即質流計(MFM)1及閥V1。圖中8,係用以測定從原料氣體供給路徑12所供給之氣體之壓力的壓力計。由於原料氣體供給路徑12之下游端附近,係亦流動有後述的反應氣體或置換氣體,因此,標示為氣體供給路徑45。又,在原料氣體供給路徑12中之MFM1的上游側,係匯集有供給稀釋氣體之稀釋氣體供給路徑32的下游側端部。在稀釋氣體供給路徑32之上流側端部,係設置有稀釋氣體例如N2
氣體的供給源即稀釋氣體供給源31。在稀釋氣體供給路徑32,係從上游側介設有第2質流控制器(MFC)3與閥V6。在載體氣體供給路徑22中之閥V2與閥V3之間和原料氣體供給路徑12中之閥V4與閥V5之間,係由具備了閥V7的旁通流路7所連接。閥V2、V4及V7,係相當於切換機構。
接著,說明關於成膜處理部40。成膜處理部40,係例如具備有:載置台42,在真空容器41內水平保持晶圓100,並且具備有未圖示的加熱器;及氣體導入部43,將原料氣體等導入至真空容器41內。在氣體導入部43,係被構成為連接有氣體供給路徑45,從原料氣體供給部10所供給之氣體經由氣體導入部43被供給至真空容器41內。而且,在真空容器41,係經由排氣管46連接有真空排氣部44。在排氣管46,係設置有:壓力調整閥47,構成調整成膜處理部40內之壓力的壓力調整部94;及閥48。
又,在氣體供給路徑45,係匯流有供給與原料氣體反應之反應氣體的反應氣體供給管50及供給置換氣體的置換氣體供給管56。反應氣體供給管50的另一端側,係分歧成連接於反應氣體例如氫氣(H2
)之供給源52的H2
氣體供給管54與連接於惰性氣體例如氮氣(N2
)之供給源53的惰性氣體供給管51。又,置換氣體供給管56的另一端側,係連接有置換氣體例如N2
氣體之供給源55。圖中V50、V51、V54及V56,係分別設置於反應氣體供給管50、惰性氣體供給管51、H2
氣體供給管54及置換氣體供給管56的閥。
如後述般,在由成膜處理部40所進行之金屬膜的一種即W(鎢)膜之成膜中,係含有使固體原料即WCl6
氣化之氣化原料的原料氣體與反應氣體即H2
氣體交互地反複地被供給至晶圓100,並且在該些原料氣體與反應氣體的供給之間,係為了置換真空容器41內之氛圍而供給有置換氣體。如此一來,原料氣體,係交互地反複供應期間、休止期間而斷續地被供應至成膜處理部40,該原料氣體之供應控制,係藉由將閥V1作ON、OFF控制而執行。該閥V1,係被構成為藉由後述的控制部9而予以開關控制,「ON」,係指將閥V1開啟之狀態,「OFF」,係指將閥V1關閉的狀態。
在原料氣體供給部10,係設置有控制部9。如圖2所示般,控制部9,係具備有:CPU91;程式儲存部92;記憶體93;及處理配方記憶部95,記憶有對於晶圓100所進行之成膜處理的處理配方。另外,圖中90,係匯流排。又,控制部9,係被連接於壓力調整部94,該壓力調整部94,係被連接於各閥群V1~V7、MFM1、MFC2、MFC3及成膜處理部40。又,控制部9,係被連接於供電部16,且被構成為可調整供電部16所致之原料容器14之加熱部13的加熱溫度。而且,控制部9,係被連接於上位電腦99。從上位電腦99例如發送被搬入至成膜裝置之晶圓100之批次之成膜處理的配方,且被記憶於處理配方記憶部95。
處理配方,係指將各批次所逐一設定之晶圓100的成膜處理之程序與處理條件一起作成的資訊。作為處理條件,係可列舉出製程壓力、ALD法中被供給至成膜處理部40之氣體的供給、休止的時間點及原料氣體的流量等。簡單地說明關於ALD法,首先供給原料氣體即WCl6
氣體例如1秒鐘,將閥V1關閉,使WCl6
吸附於晶圓100表面。其次,將置換氣體(N2
氣體)供給至真空容器41,以置換真空容器41內。接著,當將反應氣體(H2
氣體)與稀釋氣體(N2
氣體)一起供給至真空容器41時,則藉由加水分解及脫氯反應,W(鎢)膜之原子膜被形成於晶圓100的表面。其後,將置換氣體供給至真空容器41,以置換真空容器41。如此一來,反複複數次將含有WCl6
之原料氣體→置換氣體→反應氣體→置換氣體供給至真空容器41內的循環,藉此,進行W膜之成膜。
由於ALD法,係執行複數次將原料氣體、置換氣體、反應氣體、置換氣體以該順序供給的循環者,因此,藉由規定該循環之配方,決定ON信號、OFF信號的時間點。由於例如原料氣體之供給與遮斷,係藉由閥V1而進行,因此,從閥V1之ON信號至OFF信號為止的期間為原料氣體的供給期間,從閥V1之OFF信號至ON信號為止的期間為原料氣體的休止期間。在MFM1、MFC2及MFC3中,在求出氣化原料之流量的測定值之際,當進行ALD法的情況下,由於原料氣體間歇性地被供給且其供給時間短,因此,流量測定值會在揚升而穩定之前即落下,故有變得不穩定之虞。因此,MFM1、MFC2、MFC3之各測定值,係在該例子中,如後文詳述般,將「使閥V1之ON、OFF之1周期量的流量之測定值的積分值除以1周期之時間所得的值」使用作為測定輸出值(指示值)以進行計算。
在記憶體93,係記憶有表示載體氣體之流量的增減量與和載體氣體一起流入原料氣體供給路徑12之氣化原料之流量的增減量之關係的資訊,例如關係式。該關係式,係例如如以下(1)式般,近似一次式。
載體氣體之流量的增減量=修正係數Kn ×氣化原料之流量的增減量・・・(1)
又,在記憶體93,係記憶有用以算出修正係數Kn 的關係式。當將第n片晶圓100的處理時之氣化原料之流量的測定值設成為Prn 、將第n片晶圓100的處理時之載體氣體之流量的測定值設成為Cn 時,則關係式,係例如近似如以下(2)式般的次式。
當將(Cn -Cn-1 )設成為ΔCn 、將(Prn -Prn-1 )設成為ΔPrn 時,則式(2),係ΔCn =修正係數Kn ×ΔPrn ,當將橫軸設成為ΔPrn 、將縱軸設成為ΔCn 時,則成為如圖3中之曲線圖(I)般的傾斜之修正係數Kn 的一次式。
在該實施形態中,藉由載體氣體之流量的增減量與氣化原料之流量的增減量所算出之修正係數Kn 是相當於氣化原料的流量與載體氣體的流量之比率。
而且,在記憶體93,係記憶有被構成為寫入Cn 、Cn-1 、Prn 及Prn-1 的資料表,且如後述般,被構成為可隨著進行晶圓100之處理而寫入資料表。
載體氣體之流量的增減量=修正係數Kn ×氣化原料之流量的增減量・・・(1)
又,在記憶體93,係記憶有用以算出修正係數Kn 的關係式。當將第n片晶圓100的處理時之氣化原料之流量的測定值設成為Prn 、將第n片晶圓100的處理時之載體氣體之流量的測定值設成為Cn 時,則關係式,係例如近似如以下(2)式般的次式。
當將(Cn -Cn-1 )設成為ΔCn 、將(Prn -Prn-1 )設成為ΔPrn 時,則式(2),係ΔCn =修正係數Kn ×ΔPrn ,當將橫軸設成為ΔPrn 、將縱軸設成為ΔCn 時,則成為如圖3中之曲線圖(I)般的傾斜之修正係數Kn 的一次式。
在該實施形態中,藉由載體氣體之流量的增減量與氣化原料之流量的增減量所算出之修正係數Kn 是相當於氣化原料的流量與載體氣體的流量之比率。
而且,在記憶體93,係記憶有被構成為寫入Cn 、Cn-1 、Prn 及Prn-1 的資料表,且如後述般,被構成為可隨著進行晶圓100之處理而寫入資料表。
又,在記憶體93,係記憶有:第1閥值,設定用以判定殘留少量被填充至原料容器14之原料的情形之修正係數Kn
之第1修正係數的容許範圍;及第2閥值,設定用以判定原料容器14內之原料的量減少而原料之氣化量減少的情形之修正係數Kn
之第2修正係數的容許範圍。
參閱圖3進行說明,當將原料容器14之加熱溫度設成為固定時、當原料之殘量減少時,則由於原料之氣化量減少,因此,在欲供給固定量的原料時,必需使更多的載體氣體流動。
參閱圖3進行說明,當將原料容器14之加熱溫度設成為固定時、當原料之殘量減少時,則由於原料之氣化量減少,因此,在欲供給固定量的原料時,必需使更多的載體氣體流動。
因此,當原料之殘量變得少於圖3的曲線圖(I)時,則傾斜修正係數Kn
會形成為較陡之斜率。又,在原料之殘量多於曲線圖(I)時的情況下,係由於原料之氣化量變多,因此,傾斜修正係數Kn
會形成為較平緩之斜率。因此,藉由圖3之曲線圖的傾斜,亦即藉由修正係數Kn
之值變大的方式,可確認原料之殘量減少的情形,並可判斷原料容器14之交換的時期。因此,在殘留少量原料容器14內之原料時,將(圖3中之曲線圖(II))之修正係數Kn
設定為第1閥值。
又,即便未到達原料容器14之交換的時期,亦當原料之氣化量減少時,則載體氣體之每單位流量的氣化原料之流量減少,且為了使氣化原料之流量變化,從而導致所需之載體氣體的流量變大。又,由於無法進行如偏離載體氣體之流量之調整範圍般的調整,因此,必需設成為如可在修正係數Kn
能調整載體氣體之流量的範圍,例如載體氣體之流量為0sccm~1400sccm之流量的範圍下進行調整般之修正係數Kn
的值。因此,在原料容器14內之原料減少時,將(圖3中之曲線圖(III))的修正係數Kn
設成為「使原料容器14之加熱溫度上昇且使原料之氣化量增加」的第2閥值。
而且,在記憶體93,係記憶有「用以在修正係數Kn
超過第2閥值時,算出原料容器14之溫度上升量」的關係式。圖4,係示意地表示像這樣的關係式之一例的特性圖,橫軸,係表示修正係數Kn
的變動量,縱軸,係表示溫度的變化量。而且,在修正係數Kn
超過第2閥值時,係被構成為當原料之氣化量足夠時,例如填充至原料容器14之原料為最大量,且從「原料容器14的加熱溫度為170℃時之修正係數Kn
的值與第n片晶圓100的處理時所測定之修正係數Kn
的值」之差分值來算出原料容器14之溫度的變化量,並發送至原料容器14之加熱部。原料之氣化量足夠時之修正係數Kn
的值,亦即成為基準之修正係數KA
,係例如「在原料被填充至最大量時,從將原料容器14之加熱溫度設定為170℃的情況下之載體氣體的增減量與氣化原料的增減量之相關關係所設定」的修正係數,且被記憶於記憶體93。
在被儲存於程式儲存部92之程式,係編入有用以執行成膜裝置中之原料氣體供給部10的動作之步驟群。另外,所謂程式之用語,係使用作為亦包含製程配方等的軟體之意思。在步驟群中,係含有「於供給時間,對MFM1、MFC2及MFC3之各流量的測定輸出進行積分,並將其積分值視作為供給期間之流量值而進行演算」的步驟。另外,關於積分之演算處理,係亦可使用硬體構成,該硬體構成,係使用了時間常數電路。程式,係例如被儲存於硬碟、光碟、磁光碟、記憶卡等的記憶媒體,並被安裝於電腦。
使用圖5所示之流程圖,說明關於本發明之實施形態之成膜裝置的作用。在此,1批次,係設成為含有2片以上的晶圓100例如25片的晶圓100。
首先,例如如步驟S1所示般,執行虛擬配方,取得相當於第1修正係數的修正係數K0 ,該第1修正係數,係用以決定批次之首片晶圓100的處理時之載體氣體的流量。
首先,例如如步驟S1所示般,執行虛擬配方,取得相當於第1修正係數的修正係數K0 ,該第1修正係數,係用以決定批次之首片晶圓100的處理時之載體氣體的流量。
在本實施形態中,虛擬配方,係進行:第1虛擬處理,在使原料容器14旋轉的狀態下,在與處理配方相同的時間點進行閥之開關,並將載體氣體供給至成膜處理部40;及第2虛擬處理,在將載體氣體供給至原料容器14內的狀態下,在與處理配方相同的時間點進行閥之開關,並將載體氣體供給至成膜處理部40。在此,在虛擬配方中,進行1次第1虛擬處理後,反複2次第2虛擬處理。
虛擬配方,係在不將晶圓100搬送至成膜處理部的狀態下予以執行,首先,將MFC2及MFC3的設定值設定成「因應被寫入至處理配方之原料氣體之流量的目標值而預先決定之載體氣體的流量值及稀釋氣體的流量值」來進行。
另外,虛擬配方,係亦可例如在將虛擬晶圓搬入至成膜處理部40的狀態下進行。該MFC2之設定值,係例如在原料容器14中固體原料被補充至最大的狀態下,基於以處理配方之設定溫度例如170℃加熱原料容器14時的預先設定之成為基準的修正係數KA 與處理配方中之氣化原料之流量的目標值而決定(MFC2之設定值=修正係數KA ×氣化原料之流量的目標值)。
另外,虛擬配方,係亦可例如在將虛擬晶圓搬入至成膜處理部40的狀態下進行。該MFC2之設定值,係例如在原料容器14中固體原料被補充至最大的狀態下,基於以處理配方之設定溫度例如170℃加熱原料容器14時的預先設定之成為基準的修正係數KA 與處理配方中之氣化原料之流量的目標值而決定(MFC2之設定值=修正係數KA ×氣化原料之流量的目標值)。
關於稀釋氣體之流量的設定,在氣化原料之流量小,且例如將藉由稀釋氣體所稀釋之原料氣體的總流量決定為載體氣體及稀釋氣體之合計流量的情況下,係被決定為從總流量減去載體氣體的流量設定值而得之值。又,在氣化原料之流量亦包含於總流量的情況下,由於原料之供給量的目標值,係例如被視為每單位時間的重量,因此,基於製程壓力與原料之供給量的目標值,求出總流量與用以供給原料之載體氣體的流量。因此,從總流量減去原料之供給量與載體氣體之流量的合計值而得之值會成為稀釋氣體之流量的設定值。
而且,設定為以與處理配方中之被供給至成膜處理部40之原料氣體的供給、休止之周期相同的排程來進行閥V1之開關,虛擬配方中之成膜處理部40內的壓力,係被設定成藉由處理配方所決定的壓力而進行作業。
而且,設定為以與處理配方中之被供給至成膜處理部40之原料氣體的供給、休止之周期相同的排程來進行閥V1之開關,虛擬配方中之成膜處理部40內的壓力,係被設定成藉由處理配方所決定的壓力而進行作業。
說明關於虛擬配方之作業。首先,在第1虛擬處理中,係開啟閥V3、V5、V6、V7,於時刻t0
以後,以與處理配方中之閥V1的開關之時間點相同的周期來進行閥V1之開關。在此,係於例如時刻t0
至時刻t100
的期間,重複100次開啟閥V1一秒鐘、關閉一秒鐘的動作。另外,真空容器41內,係已被真空排氣。藉此,載體氣體從載體氣體供給源21,以對應於MFC2之設定值的流量,依載體氣體供給路徑22、旁通流路7的順序流動,且流動於原料氣體供給路徑12(旁通流)。其後,在原料氣體供給路徑12中,與從稀釋氣體供給路徑32所供給之稀釋氣體混合而流動於MFM1,如此一來,載體氣體與稀釋氣體的混合氣體會間歇地流入成膜處理部40。藉由第1虛擬處理,掌握MFM1、MFC2及MFC3所致之流量的相關性(偏移值)。該偏移值,係修正MFM1、MFC2及MFC3間之限值的誤差之修正值,由以下說明書中之MFM1、MFC2及MFC3所測定的值,係指藉由偏移值來修正並算出由MFM1、MFC2及MFC3所示之值的值。
又,接著,在第2虛擬處理中,係於時刻t0
,關閉閥V7並開啟閥V2及V4。藉此,載體氣體從載體氣體供給路徑22,以藉由MFC2所設定的流量被供給至原料容器14,在原料容器14內,經氣化之原料會與載體氣體一起流動於原料氣體供給路徑12。而且,從稀釋氣體供給路徑32流入至原料氣體供給路徑12之稀釋氣體進行匯流。而且,自時刻t0
起,以處理配方中之閥V1之開關的周期,進行閥V1之開關。在此,係反複開啟閥V1一秒鐘、關閉一秒鐘的動作。藉此,與稀釋氣體混合而成之原料氣體被輸送至成膜處理部40(自動流)。因此,將載體氣體的流量值及稀釋氣體的流量值、成膜處理部40的壓力、閥V1之開關的周期設成為與第1虛擬處理相同的設定值,而將載體氣體供給至原料容器14且將原料氣體供給至成膜處理部40。
而且,在進行2次的第2虛擬處理中,分別在MFM1、MFC2及MFC3的各者測定氣體之流量,在第2虛擬處理的各者測定載體氣體之流量Cn
、氣化原料之實際流量Prn
。而且,藉由Cn
及Prn
,設定用以決定第1片晶圓100的處理中之載體氣體之流量的修正係數K0
。測定該載體氣體之流量Cn
、氣化原料之實際流量Prn
並取得修正係數Kn
的作業是相當於取得作業,在本實施形態中,在第2虛擬處理中所進行之取得作業是相當於第1取得作業。
圖6(a),係表示進行時刻t0
~t100
的期間之原料氣體的供給與遮斷之閥V1的狀態,ON之時間帶是相當於原料氣體之供給期間,OFF之時間帶是相當於原料氣體之休止期間。圖6(b),係例如表示在時刻t0
~t100
的期間,由MFM1所計測之原料氣體之流量之測定輸出的變遷。如此一來,由於開啟閥V1的時間短,因此,由MFM1所計測之原料氣體之流量的測定輸出,係成為在閥V1之ON指令後急劇揚升而在閥V1之OFF指令後立即落下的圖樣。另外,圖6(a)中之供給期間與休止期間的比率,係為了方便而示者。
因此,藉由控制部9,在各個原料氣體的供給、休止之1周期的期間,對MFM1、MFC2及MFC3之各流量測定輸出進行積分,並將把其積分值除以1周期之時間T而得的值設成為流量之測定值。在此,係基於圖6(a)所示之閥V1的ON指令,例如於時刻t0
開始氣體之流量的積分動作,並於下一次輸出閥V1之ON指令的時刻t1
結束該積分動作。將該t0
至t1
為止設成為1周期。
而且,在MFM1、MFC2及MFC3的各者,將「把從t0
至t1
為止之流量進行積分後的積分值除以1周期之時間T亦即從時刻t0
至t1
為止之時間(t1
-t0
)而得」的值(積分值/(t1
-t0
))分別設成為時刻t0
至t1
之MFM的測定值m1、MFC2的測定值m2及MFC3的測定值m3。如此一來,在從t0
至t1
、t1
至t2
...的各周期,求取m1、m2及m3的各值。圖7,係表示在MFM1中所測定的從t0
至t1
、t1
至t2
...的各周期中之m1的一例。
在此,在將氣體供給至成膜處理部40時,在氣體之供給開始不久的期間,係有氣體之流量難以穩定的傾向。因此,例如當原料氣體之供給與遮斷進行100循環從執行處理配方的時刻t0
至t100
為止時,則例如如圖7所示般,將在從第96循環至100循環為止之處理配方的最後5周期所分別測定出的5個測定值進行平均,算出MFM1之測定值的平均值M1。相同地,即便在MFC2及MFC3中,亦將在從第96循環至100循環為止之處理配方的最後5周期所分別測定出的5個測定值進行平均,算出MFC2之測定值的平均值M2及MFC3之測定值的平均值M3。在本實施形態中,MFM1之測定值的平均值M1、MFC2之測定值的平均值M2及MFC3之測定值的平均值M3是相當於MFM1之測定值、MFC2之測定值及MFC3之測定值。另外,即便為「MFC2之設定值」及「MFC3之設定值」,亦包含於MFC2之測定值及MFC3之測定值中。
而且,基於在第2虛擬處理的第1次所求出之平均值M1、M2及M3,算出虛擬處理的第1次之氣化原料的實際流量Pra
與載體氣體的實際流量Ca
。(氣化原料的實際流量Pra
=M1-(M2+M3),載體氣體的實際流量Ca
=M2)。
而且,在第2虛擬處理的第2次,例如從第2虛擬處理的第1次之氣化原料的實際流量Pra 與成為基準的修正係數KA ,算出載體氣體之增減量並決定第2虛擬處理的第2次之載體氣體的設定值Cb 。而且,將載體氣體之流量設定成設定值Cb 且進行第2虛擬處理的第2次,基於平均值M1、M2及M3算出第2虛擬處理的第2次之氣化原料的實際流量Prb 。而且,藉由在2次虛擬處理所求出的Ca 、Cb 及Pra 、Prb ,算出第1片晶圓100之處理所使用的第1修正係數K0 (修正係數K0 =(Cb -Ca )/(Prb -Pra ))。
而且,在第2虛擬處理的第2次,例如從第2虛擬處理的第1次之氣化原料的實際流量Pra 與成為基準的修正係數KA ,算出載體氣體之增減量並決定第2虛擬處理的第2次之載體氣體的設定值Cb 。而且,將載體氣體之流量設定成設定值Cb 且進行第2虛擬處理的第2次,基於平均值M1、M2及M3算出第2虛擬處理的第2次之氣化原料的實際流量Prb 。而且,藉由在2次虛擬處理所求出的Ca 、Cb 及Pra 、Prb ,算出第1片晶圓100之處理所使用的第1修正係數K0 (修正係數K0 =(Cb -Ca )/(Prb -Pra ))。
接著,在圖5中之步驟S2中,晶圓100之編號n被輸入為1,在步驟S3中,將第1片晶圓100搬入至成膜處理部40,並將成膜處理部40之壓力設定成藉由處理配方所決定的壓力。其次,如步驟S4所示般,藉由在虛擬配方所取得的修正係數K0
及例如第2次的第2虛擬處理中之氣化原料的實際流量Prb
與氣化原料的目標值之差分值,算出第1片晶圓100的處理中之載體氣體之流量的增減量,並調整MFC2之流量。(第1片晶圓100的處理中之載體氣體流量的增減量=修正係數K0
×氣化原料的實際流量Prb
與氣化原料的目標值之差分值)。
又,稀釋氣體之流量,係被設定成使原料氣體的總流量為固定。因此,在此,係被調整為從原料氣體之總流量減去第1片晶圓100的處理中之載體氣體流量與氣化原料的目標流量而得之流量(第1片晶圓100的處理中之稀釋氣體的流量=原料氣體之總流量-(第1片晶圓100的處理中之載體氣體流量設定值+氣化原料之流量的目標值)。
而且,前進至步驟S5,依照處理配方,在與第2虛擬處理相同的時間點,閥V1被開關。藉此,流動有基於修正係數K0
所調整之流量的載體氣體,且原料氣體被供給至成膜處理部40,處理第1片晶圓100。
而且,在處理第1片晶圓100時,與步驟S1之第2虛擬處理相同地,在以處理配方所進行之100周期之氣體的供給與遮斷之最後5周期之氣體的供給與遮斷中,測定平均值M1、M2及M3,並算出第1片晶圓100的處理中之氣化原料的實際流量Pr1 與第1片晶圓100的處理中之載體氣體的實際流量C1 。
而且,在處理第1片晶圓100時,與步驟S1之第2虛擬處理相同地,在以處理配方所進行之100周期之氣體的供給與遮斷之最後5周期之氣體的供給與遮斷中,測定平均值M1、M2及M3,並算出第1片晶圓100的處理中之氣化原料的實際流量Pr1 與第1片晶圓100的處理中之載體氣體的實際流量C1 。
又,在步驟S6中,Pr1
及C1
與使用於設定修正係數K0
之氣化原料的實際流量與載體氣體的流量例如Prb
及Cb
被輸入至修正係數計算用之資料表。而且,在步驟S7中,從修正係數計算用之資料表算出修正係數K1
(修正係數K1
=(C1
-Cb
)/(Pr1
-Prb
)),並設定為新的修正係數Kn
。
而且,前進至步驟S8,第1片晶圓100被搬出,前進至步驟S9。而且,將由步驟S9新設定之修正係數K1
與第1閥值作比較,在修正係數K1
未超過第1閥值的情況下,係成為「NO」而前進至步驟S10。
又,在步驟S10中,將修正係數K1
與第2閥值作比較,在修正係數K1
未超過第2閥值的情況下,係成為「NO」而前進至步驟S11。而且,由於第1片晶圓100,係並非為最終晶圓100,因此,前進至步驟S12而設定成n=2,且前進至步驟S3。
其次,第n片晶圓100(在此,係第2片晶圓100)被搬入至成膜處理部40,在步驟S4中,以使用修正係數K1
且將氣化原料之流量設成為目的之流量的方式,使載體氣體之流量進行增減。而且,前進至步驟S5,進行第2片晶圓100之處理,取得第2片晶圓100的處理中之載體氣體的實際流量C2
及第2片晶圓100的處理中之氣化原料的實際流量Pr2
,在步驟S6中,被輸入至修正係數計算用之資料表。而且,在步驟S7中,從修正係數計算用之資料表算出修正係數K2
(修正係數K2
=(C2
-C1
)/(Pr2
-Pr1
)),並重新進行設定。而且,在步驟S9及S10中,修正係數K2
,係與第1閥值及第2閥值作比較。像這樣反複步驟S3至S8的工程與步驟S9及步驟S10中之第1及第2閥值的比較,對批次之所有晶圓100依序進行處理。前述的修正係數K1
及K2
、K3
…,係相當於第2修正係數。
圖8,係示意地表示如上述般進行各晶圓100的處理時之虛擬配方執行時及各晶圓100的處理時之氣化原料之流量的實測值、修正係數及原料容器14中之原料氣體之氣化量的一例者。例如在空轉狀態中,雖係加熱原料容器14而使原料氣化,但並未開始載體氣體之供給。而且,當從空轉狀態開始第1批次之晶圓100的處理時,則開始朝原料容器14供給載體氣體,且切換成被對成膜處理部40供給原料氣體。然而,在空轉狀態中,係由於經氣化之原料未從原料容器14被排出,因此,有原料容器14內之氣化原料的濃度提高之傾向。因此,如圖8中之下段的曲線圖所示般,在從空轉狀態切換成將載體氣體供給至原料容器14時,氣化原料之流量在剛開始後暫時性增加,其後則平緩地減少。因此,在虛擬配方中,係在使用預先設定之修正係數KA
,以供給成為目標值之氣化原料的方式,調整載體氣體的流量時,氣化原料易流動得比目標值多。因此,氣化原料之流量的增減量相對於載體氣體的增減量應會變大(修正係數Kn
,係變得小於修正係數KA
)。因此,在使用修正係數KA
修正載體氣體的流量值時,氣化原料之流量的增減量會變得大於作為目標的增減量。因此,如圖8之上段的圖所示般,即便在虛擬配方中之製程的要求範圍下,亦有導致偏離理想範圍的情形。而且,相對於載體氣體之流量而難以由如修正係數KA
般的流量捕捉原料之傾向,係有藉由處理配方持續一段時間的情形,且有導致批次之初始晶圓100的處理中之氣化原料的實際流量偏離目標值而紊亂的情形。
在上述的實施形態中,係基於虛擬配方中之氣化原料的實際流量與載體氣體之流量的設定值,如圖8之中段的曲線圖所示般,重新設定「載體氣體之增減量相對於氣化原料之流量的增減量小」的修正係數K0
。並且,接著在進行第1片晶圓100的處理時,藉由虛擬配方中之氣化原料的實測值Prb
與氣化原料的目標值之差分值及修正係數K0
,取得載體氣體的增減量並調整載體氣體的流量。因此,在批次之首片晶圓的處理中,原料之氣化量雖較多,但由於藉由重新設定小於修正係數KA
之修正係數K0
的方式,氣化原料之實際流量變得不會大幅變動,因此,會成為製程要求範圍內之更接近理想供給量的值。其後,在晶圓100的處理片數增加時,原料之氣化量,雖係保持減少,但藉由各晶圓100的處理時之載體氣體的測定值Cn
與氣化原料的實際流量Prn
,修正係數Kn
會被逐一修正。在該例子中,係由於以呼應原料之氣化量逐漸減少的方式,使修正係數Kn
增加,因此,供給至各晶圓100之氣化原料的實際流量穩定。如此一來,在成膜處理之開始初期中,雖係難以如修正係數KA
般捕捉原料,但如圖8中之上段所示般,第1片晶圓100的處理中之氣化原料的實際流量會成為接近目標值的值。而且,即便在後續之晶圓100中,由於亦藉由表示前一晶圓100中之載體氣體的實際流量與氣化原料的實際流量之相關性的修正係數Kn
,調整載體氣體之增減量,因此,各晶圓100的處理中之氣化原料的供給量會變得接近目標值。
又,當持續晶圓100的處理時,則被填充至原料容器14之原料減少。藉此,如圖9中之下段的曲線圖所示般,原料之氣化量減少,且被載體氣體所捕捉的原料逐漸減少。因此,氣化原料之增減量相對於載體氣體之增減量變小。因此,在修正係數Kn
被設定成固定值的情況下,在從修正係數所算出之載體氣體的變動量中,氣化原料未被充分增減,在原料之氣化量逐漸減少的狀況下,氣化原料之實際流量,係從氣化原料的目標值逐漸減少。
但是,在上述的實施形態中,係藉由表示前一晶圓100的處理中之載體氣體的實際流量與氣化原料的實際流量之相關性的修正係數Kn
,調整載體氣體之流量。因此,隨著原料之氣化量減少,如圖9之中段的圖所示般,修正係數Kn
,係被修正為變大。如此一來,隨著晶圓100的處理片數增加,載體氣體之流量的增減量相對於氣化原料的增減量被修正為慢慢變大,如圖9之上段的圖所示般,各晶圓100的處理中之氣化原料的供給量會成為接近目標值而穩定的值。
如此一來,進行各晶圓100的處理,且即便在最後晶圓100(在此,係第25片晶圓100)中,亦於步驟S9、步驟S10,將修正係數Kn
與第1閥值及第2閥值作比較,在修正係數Kn
低於第1閥值及第2閥值的情況下,係前進至步驟S11,且由於為最後晶圓100,故處理結束。
接著,說明關於在圖5所示之步驟S9及S10中,修正係數Kn
被判定為超過各閾值的情形。首先,在所取得之修正係數Kn
小於第1閥值且大於第2閥值的情況下,係在步驟S8中搬出第n片晶圓100後,依步驟S9、步驟S10前進,並前進至步驟S13。接著,在步驟S13中,調整原料容器14之加熱溫度,調整原料的氣化量。如前述般,由於隨著原料容器14之原料的填充量減少,原料之氣化量減少,因此,修正係數Kn
,係如圖10之中段的曲線圖所示般,逐漸變成大的值。
而且,例如當在第n片晶圓100的處理中所算出之修正係數Kn
例如超過第2閥值時,則藉由「在步驟S7所設定之修正係數Kn
的值與預先設定之原料的氣化量足夠時之修正係數例如修正係數KA
的值」之差分值與圖4所示之修正係數Kn
的差分值與原料容器14之溫度的增減量之關係式,求出原料容器14之溫度的增加量。而且,原料容器14之溫度的增加量被輸入至原料容器14之供電部16。藉此,如圖10之下段的曲線圖所示般,原料容器14之加熱部13的加熱溫度上升,原料之氣化量變多,而成為相當於修正係數KA
的氣化量。
其次,在處理第n+1片晶圓100之際,係由於成為相當於修正係數KA
的氣化量,因此,以使氣化原料之流量成為目標值的方式,設定載體氣體之流量而進行處理。藉此,如圖10之上段的曲線圖所示般,氣化原料之實際流量,係穩定成接近目標值的值。而且,在第n+1片晶圓100的處理中,所算出之修正係數Kn+1
,係返回接近修正係數KA
的值。
其後,前進至步驟S11,在存在有後續之晶圓100的情況下,係經由步驟S12返回步驟S3,持續晶圓100之處理。又,在步驟S11中,在最終晶圓100的情況下,係結束處理。
又,在步驟S9中,在修正係數Kn 被判斷為超過第1閥值的情況下,係成為「Yes」,前進至步驟S14,並在輸出警報後結束,例如進行原料氣體供給部10之維護。例如在原料容器14之殘量變得極少的情況下,係即便在第n片晶圓100的處理中,重新調整原料容器14之溫度,亦有原料之氣化量不會如假定般增加的情形。在像這樣的情況下,係在第n+1晶圓100的處理中,檢測到超過第1閥值之修正係數Kn+1 。
又,在步驟S9中,在修正係數Kn 被判斷為超過第1閥值的情況下,係成為「Yes」,前進至步驟S14,並在輸出警報後結束,例如進行原料氣體供給部10之維護。例如在原料容器14之殘量變得極少的情況下,係即便在第n片晶圓100的處理中,重新調整原料容器14之溫度,亦有原料之氣化量不會如假定般增加的情形。在像這樣的情況下,係在第n+1晶圓100的處理中,檢測到超過第1閥值之修正係數Kn+1 。
根據上述的實施形態,在將使原料容器14內之原料氣化的氣化原料與載體氣體一起作為原料氣體,供給至成膜處理部40而進行晶圓100的處理之際,在晶圓100之處理開始前所進行的虛擬配方中,測定載體氣體的實際流量Ca
、Cb
與氣化原料的實際流量Pra
、Prb
,並求出表示載體氣體與氣化原料之相關性的修正係數K0
。而且,使用修正係數K0
,以成為目標值的方式,調整載體氣體之流量。而且,從第n-1片及第n片晶圓100的處理時之載體氣體的實際流量Cn-1
、Cn
與氣化原料的實際流量Prn-1
、Prn
,求出表示載體氣體之流量的增減量與氣化原料之流量的增減量之相關性的修正係數Kn
,並使用修正係數Kn
,將以成為目標值的方式來調整流量之氣化原料供給至第n+1片晶圓100而進行處理。因此,藉由因應原料之氣化量之適當的修正係數,可調整載體氣體的流量,並調整氣化原料的供給量。
又,在上述的實施形態中,係將殘存於原料容器14之原料較少時所算出的修正係數Kn
設定為第1閥值。而且,在所測定之修正係數Kn
超過第1閥值時,係輸出警報並停止裝置。因此,可掌握原料容器14之交換時期。
又,雖然原料容器14之原料的殘量足夠,但將原料之氣化量減少時所算出的修正係數Kn 設定為第2閥值,在所測定之修正係數Kn 超過第2閥值時,係調整原料容器14的溫度。因此,可掌握原料之氣化量減少的情形,並使原料容器14的溫度上升且使原料的氣化量增加。
又,雖然原料容器14之原料的殘量足夠,但將原料之氣化量減少時所算出的修正係數Kn 設定為第2閥值,在所測定之修正係數Kn 超過第2閥值時,係調整原料容器14的溫度。因此,可掌握原料之氣化量減少的情形,並使原料容器14的溫度上升且使原料的氣化量增加。
又,在上述的實施形態中,係在處理配方中,當進行100周期的氣體供給與遮斷循環時,使用後半周期之測定值而不使用初期周期之測定值,算出平均值M1、M2及M3。當在處理配方中開始了氣體的供給時,於處理初期,氣體之供給量容易紊亂。因此,藉由使用後半周期之測定值來算出平均值M1、M2及M3的方式,可取得更穩定的值,並具有提高修正係數Kn
的值之正確性的效果。
又,本發明,係不限於針對每一晶圓100調整修正係數Kn
的例子。例如在成膜裝置之運轉開始的初期中,修正係數Kn
易產生變化,隨著晶圓100的處理片數增加,修正係數Kn
呈穩定。因此,在成膜裝置空轉後進行了虛擬配方後,在例如處理25片之批次的晶圓100之際,當處理最初的數片例如5片晶圓100時,係每處理1片便取得修正係數Kn
,且調整載體氣體的流量。
接著,例如亦可每處理2片晶圓100便改寫修正係數Kn
,其後,使每3片、每4片便改寫修正係數Kn
的間隔逐漸拉長。而且,對後續之晶圓100使用新的修正係數Kn
,調整載體氣體之流量而進行處理。如此一來,在成膜裝置空轉後,係藉由較少片數的晶圓100,以短間隔算出修正係數Kn
,調整載體氣體之流量。其後,亦可增加使用於算出修正係數Kn
之晶圓100的片數,且使算出修正係數Kn
的間隔逐漸拉長。
又,在以虛擬配方求出第1修正係數K0 之際,係亦可使用預先設定成為基準之修正係數KA 時所算出之載體氣體的實際流量C及氣化原料的實際流量Pr 與在虛擬處理所取得之載體氣體的實際流量C及氣化原料的實際流量Pr 。
又,在以虛擬配方求出第1修正係數K0 之際,係亦可使用預先設定成為基準之修正係數KA 時所算出之載體氣體的實際流量C及氣化原料的實際流量Pr 與在虛擬處理所取得之載體氣體的實際流量C及氣化原料的實際流量Pr 。
又,作為更新修正係數之手法,上述的例子,係設成為以對應於第n片的處理時之MFM1的測定值與MFM1的目標值之差分的方式,調整MFC2之設定值,進行第(n+1)片的處理。但是,本發明,係不限於像這樣的手法,例如亦可定期地進行修正係數算出專用之作業,並使用所算出的修正係數進行以後的處理。作為專用之作業,係例如可列舉出如下述的手法:進行前述的虛擬處理抑或將MFC之設定值依序設定成相互不同的2個值,針對各設定,不將晶圓100放入成膜處理部40內而使氣體流動的處理,並求出修正係數。
又,修正係數Kn
,係只要為「基於藉由圖1中之MFM1及MFC2所算出之原料氣體的流量與載體氣體的流量」而決定之值即可,例如亦可應用(載體氣體之流量的差分值/氣化原料之流量的差分值)、(載體氣體之流量的差分值/(載體氣體之流量的差分值+氣化原料之流量的差分值))、(氣化原料之流量的差分值/載體氣體之流量的差分值)、(氣化原料之流量的差分值/(載體氣體之流量的差分值+氣化原料之流量的差分值))等的值。
又,雖例如在成膜裝置中進行批次的處理之前或在真空容器41內的清洗處理後,進行預塗佈亦即將成膜氣體供給至真空容器41並使膜析出至內面以調整真空容器41的條件狀態,但亦可在該預塗佈處理中,進行第1修正係數K0
之測定,接著開始晶圓100的處理。
而且,在上述之實施形態中,雖係假定在原料的量減少時,修正係數Kn
於步驟S9中變大並超過第1閥值,但即便修正係數Kn
的值變得過小時亦可輸出警報。例如在原料容器14之加熱溫度過高的情況下抑或在MFM1、MFC2或MFC3發生異常的情況下,係亦假定修正係數Kn
的值變得過小。因此,亦可設定成為修正係數Kn
之下限值的第3閾值,在修正係數Kn
低於第3閾值的情況下,前進至步驟S14,並在輸出警報後,停止處理而進行維護。
又抑或,亦可設定用以判斷氣化原料之流量過多的閾值,並在原料之氣化量過多時,降低原料容器14的加熱溫度,使原料的氣化量減少。
又抑或,亦可設定用以判斷氣化原料之流量過多的閾值,並在原料之氣化量過多時,降低原料容器14的加熱溫度,使原料的氣化量減少。
而且,在步驟S13中,亦可在調整原料容器14的溫度且使原料的氣化量上升之際,在下一次晶圓100的處理時,並非一口氣增大至成為目標的的溫度,在處理複數片晶圓100時,使原料容器14之溫度逐漸上升而到達成為目標的溫度。
例如第n片晶圓100的處理時所設定之修正係數Kn 係超過第2閥值,當依照圖4算出了設成為目標之溫度的增減值Ta 時,則在第n+1片晶圓100中,係將Ta 之50%的增減值加到供電部13而進行處理,在第n+2片晶圓100中,係結合第n+1片晶圓100中之溫度增減值,在第n+3片晶圓100中,係結合第n+1片及第n+2片晶圓100中之溫度增減值,使Ta 之75%的增減值、Ta 之88%的增減值與在持續處理的過程中溫度之增減值的總合逐漸接近增減值Ta 。在溫度之增減值大的情況下,係導致原料之氣化量一口氣發生變動,原料之氣化量難以變得穩定。因此,藉由使溫度逐漸上升的方式,原料之氣化量變得易穩定,且被供給至成膜處理部40之氣化原料的流量亦變得易穩定。
例如第n片晶圓100的處理時所設定之修正係數Kn 係超過第2閥值,當依照圖4算出了設成為目標之溫度的增減值Ta 時,則在第n+1片晶圓100中,係將Ta 之50%的增減值加到供電部13而進行處理,在第n+2片晶圓100中,係結合第n+1片晶圓100中之溫度增減值,在第n+3片晶圓100中,係結合第n+1片及第n+2片晶圓100中之溫度增減值,使Ta 之75%的增減值、Ta 之88%的增減值與在持續處理的過程中溫度之增減值的總合逐漸接近增減值Ta 。在溫度之增減值大的情況下,係導致原料之氣化量一口氣發生變動,原料之氣化量難以變得穩定。因此,藉由使溫度逐漸上升的方式,原料之氣化量變得易穩定,且被供給至成膜處理部40之氣化原料的流量亦變得易穩定。
又,亦可在使原料容器14的溫度升溫後,進行一次虛擬配方例如第2虛擬處理,並在算出修正係數Kn
後,進行後續之晶圓100的處理。
又,使用於基板處理之原料,係不限於WCl6
者,例如亦可為WCl5
(五氯化鎢)、MoCl5
(五氯化鉬)、ZrCl4
(氯化鋯(IV))、HfCl4
(氯化鉿(IV))、AlCl3
(氯化鋁)等。抑或,亦可為使液體原料氣化而進行供給之裝置。又,本發明,係亦可使用於在將原料氣體與反應氣體混合後供給至基板的基板處理裝置。
作為本發明之實施形態的其他例,修正係數Kn
,係亦可使用在第n片晶圓100所測定的Cn
、Prn
來進行設定。
而且,例如在圖5之流程圖的步驟S6中,藉由下述式(3)求出修正係數Kn 。
而且,例如在圖5之流程圖的步驟S6中,藉由下述式(3)求出修正係數Kn 。
而且,只要在接續之第n+1片晶圓100的處理中,藉由(載體氣體之流量=修正係數Kn
×氣化原料之流量的目標值)算出載體氣體之流量即可。以像這樣的構成,由於可在原料之氣化量變動時,調整修正係數Kn
,因此,可使原料的供給量穩定。在該例子中,由載體氣體之流量與氣化原料之流量所求出的修正係數Kn
是相當於氣化原料的流量與載體氣體的流量之比率。又,亦可使用在前3片以上之晶圓100中所測定到的Cn
、Prn
,例如分別平均算出複數個晶圓100的Cn
、Prn
。
另外,以氣化原料的流量及載體氣體的流量之比率為基礎之質流控制器的流量,係除了質流控制器的流量設定值以外,亦包含質流控制器所致之實際流量的測定值之概念。
1‧‧‧質流計
2‧‧‧第1質流控制器
3‧‧‧第2質流控制器
9‧‧‧控制部
13‧‧‧加熱部
14‧‧‧原料容器
15‧‧‧溫度檢測部
16‧‧‧供電部
40‧‧‧成膜處理部
[圖1] 表示應用了本發明之實施形態的基板處理裝置之成膜裝置的全體構成圖。
[圖2] 表示被設置於基板處理裝置之控制部的構成圖。
[圖3] 表示氣化原料之流量之增減量與載體氣體之流量之增減量的特性圖。
[圖4] 表示修正係數Kn
之變動量與原料容器之溫度之變動量的特性圖。
[圖5] 表示基板處理裝置中之氣化原料之供給量之調整工程的流程圖。
[圖6] 表示閥之開關及從原料氣體供給部所供給之氣化原料之流量之時間變化的時序圖。
[圖7] 表示由MFM所測定之測定值之例子的特性圖。
[圖8] 表示虛擬配方及各晶圓之處理時的氣化原料之流量的實測值與修正係數Kn
之值的說明圖。
[圖9] 表示各晶圓之處理時的氣化原料之流量的實測值與修正係數Kn
之值的說明圖。
[圖10] 說明修正係數Kn
超過第2閥值時之作用的說明圖。
Claims (10)
- 一種基板處理方法,係將藉由質流控制器而進行流量調整後之載體氣體供給至原料容器,使原料容器內的固體或液體即原料氣化,並將經氣化之原料與前述載體氣體一起經由設置有質流計的原料氣體供給路徑來供給至基板處理部,對基板進行處理,該基板處理方法,其特徵係,包含有: 將前述載體氣體供給至前述原料容器,基於前述質流控制器之流量設定值及前述質流計之測定值,求出氣化原料的流量及載體氣體的流量之比率即第1修正係數的工程; 使用前述第1修正係數,以使前述氣化原料之流量成為目標值的方式,調整前述質流控制器之流量設定值,對基板進行處理的工程; 在求出前述第1修正係數之工程後,將前述載體氣體供給至前述原料容器,基於前述質流控制器之流量設定值及前述質流計之測定值,求出前述氣化原料的流量及前述載體氣體的流量之比率即第2修正係數的工程;及 使用前述第2修正係數,以使前述氣化原料之流量成為目標值的方式,調整前述質流控制器之流量設定值,對基板進行處理的工程。
- 如申請專利範圍第1項之基板處理方法,其中, 前述氣化原料的流量及前述載體氣體的流量之前述比率,係指「將前述質流控制器的流量設定值設定成相互不同的值,基於針對各流量設定值而取得之前述質流計的測定值與前述流量設定值,表示前述載體氣體之流量的增減量與前述氣化原料之流量的增減量之相關性」的比率。
- 如申請專利範圍第2項之基板處理方法,其中, 求出前述第1修正係數之工程及求出前述第2修正係數之工程,係分別基於相互前後之基板的處理時之前述質流控制器的流量設定值及前述質流計的測定值來進行, 使用前述第2修正係數來處理基板之工程,係指對接續於前述前後之基板的基板進行處理之工程。
- 如申請專利範圍第1項之基板處理方法,其中, 前述氣化原料的流量及前述載體氣體的流量之前述比率,係指表示前述載體氣體的流量與前述氣化原料的流量之相關性的比率。
- 如申請專利範圍第4項之基板處理方法,其中, 求出前述第1修正係數的工程及求出前述第2修正係數的工程,係分別基於基板的處理時之前述質流控制器的流量設定值及前述質流計的測定值來進行。
- 如申請專利範圍第1~5項中任一項之基板處理方法,其中,包含有: 在求出前述第2修正係數之工程後,將前述載體氣體供給至前述原料容器,基於前述質流控制器之流量設定值及前述質流計之測定值,求出前述氣化原料的流量及前述載體氣體的流量之比率即第3修正係數的工程;及 使用前述第3修正係數,在以使前述氣化原料之流量成為目標值的方式調整了質流控制器之流量設定值的狀態下,對基板進行處理的工程, 求出前述第2修正係數的工程與求出前述第3修正係數的工程之間所處理之基板的片數,係多於求出前述第1修正係數的工程與求出前述第2修正係數的工程之間所處理之基板的片數。
- 如申請專利範圍第1~5項中任一項之基板處理方法,其中,包含有: 將前述第1修正係數或前述第2修正係數與第1容許範圍作比較,基於比較結果,檢測前述原料容器中之原料的殘存量之不足的工程。
- 如申請專利範圍第1~5項中任一項之基板處理方法,其中,包含有: 將前述第1修正係數或前述第2修正係數與第2容許範圍作比較,基於比較結果,檢測原料的氣化量之過與不足的工程;及 在前述第1修正係數或前述第2修正係數偏離前述第2容許範圍時,係基於修正係數的增減量與原料之加熱溫度的變化量之關係和所設定的修正係數,以使前一基板的處理中所測定到之前述氣化原料的流量相對於前述載體氣體的流量成為目標值的方式,調整原料之加熱溫度的工程。
- 一種記憶媒體,係記憶有基板處理裝置所使用之電腦程式,該基板處理裝置,係將藉由質流控制器而進行流量調整後之載體氣體供給至原料容器,使原料容器內的固體或液體即原料氣化,並將經氣化之原料與前述載體氣體一起經由設置有質流計的原料氣體供給路徑來供給至基板處理部,對基板進行處理,該記憶媒體,其特徵係, 前述電腦程式,係編入有步驟群,以便執行如申請專利範圍第1~8項中任一項的基板處理方法。
- 一種原料氣體供給裝置,係將藉由質流控制器而進行流量調整後之載體氣體供給至原料容器,使原料容器內的固體或液體即原料氣化,並將經氣化之原料與前述載體氣體一起經由設置有質流計的原料氣體供給路徑來供給至基板處理部,該原料氣體供給裝置,其特徵係,包含有: 控制部,執行如下述之步驟:將前述載體氣體供給至前述原料容器,基於前述質流控制器之流量設定值及前述質流計之測定值,求出氣化原料的流量及載體氣體的流量之比率即第1修正係數的步驟;使用前述第1修正係數,以使前述氣化原料之流量成為目標值的方式,調整前述質流控制器之流量設定值,對基板進行處理的步驟;在求出前述第1修正係數之步驟後,將前述載體氣體供給至前述原料容器,基於前述質流控制器之流量設定值及前述質流計之測定值,求出前述氣化原料的流量及前述載體氣體的流量之比率即第2修正係數的步驟;及使用前述第2修正係數,以使前述氣化原料之流量成為目標值的方式,調整前述質流控制器之流量設定值,對基板進行處理的步驟。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017239005A JP6904231B2 (ja) | 2017-12-13 | 2017-12-13 | 基板処理方法、記憶媒体及び原料ガス供給装置 |
JP2017-239005 | 2017-12-13 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201934797A true TW201934797A (zh) | 2019-09-01 |
Family
ID=66735190
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW107144131A TW201934797A (zh) | 2017-12-13 | 2018-12-07 | 基板處理方法、記憶媒體及原料氣體供給裝置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11236425B2 (zh) |
JP (1) | JP6904231B2 (zh) |
KR (1) | KR102109287B1 (zh) |
CN (1) | CN109913853B (zh) |
TW (1) | TW201934797A (zh) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11535931B2 (en) * | 2018-06-26 | 2022-12-27 | Kokusai Electric Corporation | Method of manufacturing semiconductor device, method of managing parts, and recording medium |
JP7300913B2 (ja) * | 2019-07-11 | 2023-06-30 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理方法及び基板処理装置 |
JP6999616B2 (ja) | 2019-08-07 | 2022-01-18 | 株式会社Kokusai Electric | 半導体装置の製造方法、基板処理方法、基板処理装置およびプログラム |
KR102162312B1 (ko) * | 2020-02-21 | 2020-10-06 | (주)쎄미콤 | 유량 캘리브레이션 방법 및 그 장치 |
CN111769034B (zh) * | 2020-06-04 | 2022-03-29 | 东莞市天域半导体科技有限公司 | 一种渐变式pn结材料的制备方法 |
JP2022057802A (ja) | 2020-09-30 | 2022-04-11 | 東京エレクトロン株式会社 | 固体原料の残存量を推定する方法、成膜を行う方法、原料ガスを供給する装置、及び成膜を行う装置 |
WO2022201409A1 (ja) * | 2021-03-25 | 2022-09-29 | 株式会社日立ハイテク | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
CN114321722B (zh) * | 2021-12-31 | 2024-02-20 | 浙江中控技术股份有限公司 | 蒸汽管网的压力平衡方法、装置、存储介质以及处理器 |
Family Cites Families (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4436674A (en) * | 1981-07-30 | 1984-03-13 | J.C. Schumacher Co. | Vapor mass flow control system |
FI73315C (fi) * | 1984-06-15 | 1987-09-10 | Nokia Oy Ab | Kalibreringssystem foer kalibrering av massastroemreglerare. |
US4688418A (en) * | 1985-10-17 | 1987-08-25 | Texaco Inc. | Method and apparatus for determining mass flow rate and quality in a steam line |
US4747596A (en) * | 1986-06-06 | 1988-05-31 | Specta-View, Inc. | Scorer's table |
JP2789458B2 (ja) * | 1988-11-22 | 1998-08-20 | 株式会社エステック | 液体気化のための流量制御装置 |
JPH0784662B2 (ja) * | 1989-12-12 | 1995-09-13 | アプライドマテリアルズジャパン株式会社 | 化学的気相成長方法とその装置 |
US5199306A (en) * | 1990-11-16 | 1993-04-06 | Hunter Robert M | Method and apparatus for metering flow in closed conduits that surcharge |
US5520969A (en) * | 1994-02-04 | 1996-05-28 | Applied Materials, Inc. | Method for in-situ liquid flow rate estimation and verification |
US5993916A (en) * | 1996-07-12 | 1999-11-30 | Applied Materials, Inc. | Method for substrate processing with improved throughput and yield |
US6136725A (en) * | 1998-04-14 | 2000-10-24 | Cvd Systems, Inc. | Method for chemical vapor deposition of a material on a substrate |
US6139640A (en) * | 1998-08-12 | 2000-10-31 | Advanced Micro Devices, Inc. | Chemical vapor deposition system and method employing a mass flow controller |
EP1266192B1 (en) * | 2000-03-23 | 2009-08-12 | Invensys Systems, Inc. | Correcting for two-phase flow in a digital flowmeter |
CN1574200A (zh) * | 2003-05-12 | 2005-02-02 | 艾格瑞系统有限公司 | 质量流控制流量检定和校准的方法 |
JP2005307233A (ja) * | 2004-04-19 | 2005-11-04 | Tokyo Electron Ltd | 成膜装置及び成膜方法及びプロセスガスの供給方法 |
US20070021935A1 (en) * | 2005-07-12 | 2007-01-25 | Larson Dean J | Methods for verifying gas flow rates from a gas supply system into a plasma processing chamber |
US20070254093A1 (en) * | 2006-04-26 | 2007-11-01 | Applied Materials, Inc. | MOCVD reactor with concentration-monitor feedback |
US8205629B2 (en) * | 2008-04-25 | 2012-06-26 | Applied Materials, Inc. | Real time lead-line characterization for MFC flow verification |
US20110281763A1 (en) * | 2008-12-23 | 2011-11-17 | Microvast, Inc. | Apparatus and methods for high-throughput analysis |
JP6065329B2 (ja) * | 2012-10-22 | 2017-01-25 | 大陽日酸株式会社 | セレン化水素混合ガスの供給方法及び供給装置 |
JP2014145115A (ja) * | 2013-01-29 | 2014-08-14 | Tokyo Electron Ltd | 原料ガス供給装置、成膜装置、流量の測定方法及び記憶媒体 |
JP2016040402A (ja) * | 2014-08-12 | 2016-03-24 | 東京エレクトロン株式会社 | 原料ガス供給装置 |
JP6646476B2 (ja) * | 2015-04-30 | 2020-02-14 | 株式会社堀場製作所 | 排ガス計測装置及び排ガス計測方法 |
JP6627474B2 (ja) * | 2015-09-30 | 2020-01-08 | 東京エレクトロン株式会社 | 原料ガス供給装置、原料ガス供給方法及び記憶媒体 |
JP6565645B2 (ja) * | 2015-12-02 | 2019-08-28 | 東京エレクトロン株式会社 | 原料ガス供給装置、原料ガス供給方法及び記憶媒体 |
-
2017
- 2017-12-13 JP JP2017239005A patent/JP6904231B2/ja active Active
-
2018
- 2018-12-07 TW TW107144131A patent/TW201934797A/zh unknown
- 2018-12-11 KR KR1020180159053A patent/KR102109287B1/ko active IP Right Grant
- 2018-12-12 US US16/217,656 patent/US11236425B2/en active Active
- 2018-12-13 CN CN201811525037.0A patent/CN109913853B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6904231B2 (ja) | 2021-07-14 |
KR20190070872A (ko) | 2019-06-21 |
CN109913853A (zh) | 2019-06-21 |
KR102109287B1 (ko) | 2020-05-11 |
CN109913853B (zh) | 2021-05-07 |
JP2019104974A (ja) | 2019-06-27 |
US11236425B2 (en) | 2022-02-01 |
US20190177849A1 (en) | 2019-06-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TW201934797A (zh) | 基板處理方法、記憶媒體及原料氣體供給裝置 | |
CN107043927B (zh) | 原料气体供给装置和原料气体供给方法 | |
KR101988090B1 (ko) | 원료 가스 공급 장치, 원료 가스 공급 방법 및 기억 매체 | |
KR101754479B1 (ko) | 원료 가스 공급 장치 | |
TWI557264B (zh) | 原料氣體供給裝置、成膜裝置、原料氣體供給方法、及非暫時性記憶媒體 | |
KR101052156B1 (ko) | 가스 공급 방법 및 가스 공급 장치 | |
US10113235B2 (en) | Source gas supply unit, film forming apparatus and source gas supply method | |
US9777377B2 (en) | Film forming method and film forming device | |
US20150111378A1 (en) | Method of manufacturing semiconductor device and substrate processing apparatus | |
US10256101B2 (en) | Raw material gas supply apparatus, raw material gas supply method and storage medium | |
US11753719B2 (en) | Flow rate control method, flow rate control device, and film forming apparatus | |
US10752995B2 (en) | Material delivery system and method | |
JP6693106B2 (ja) | 原料供給装置、原料供給方法及び記憶媒体 | |
KR20200107762A (ko) | 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체 | |
JP7344944B2 (ja) | ガス供給システム、基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム | |
TW202343571A (zh) | 基板處理裝置、氣體供給系統、基板處理方法、半導體裝置之製造方法及程式 |