制襯底處理裝置的動作的控制程序、記載有后述襯底處理的步驟、條件等的程序制程等。需要說明的是，工藝制程是以使控制器121執(zhí)行后述襯底處理工序的各步驟、并能獲得規(guī)定結(jié)果的方式組合得到的，其作為程序發(fā)揮作用。以下，也將該程序制程、控制程序等統(tǒng)一簡稱為程序。需要說明的是，在本說明書中使用術(shù)語“程序”時，有時僅單獨包含程序制程，有時僅單獨包含控制程序，或者有時包含上述兩者。此外，RAM121b以存儲區(qū)域(工作區(qū))的形式構(gòu)成，該存儲區(qū)域暫時保持通過CPU121a讀取的程序、數(shù)據(jù)等。
[0072]I/O端口 121d與上述處理氣體生成單元305、MFC304a、304b、601b、602b、自動閥303a、303b、305a、305b、305c、601a、601d、602a、602d、閘門 252、254、256、APC 閥 255、第一加熱部207(207&、20713、207(:、207(1)、第二加熱部280、鼓風(fēng)機旋轉(zhuǎn)機構(gòu)259、第一?第四溫度傳感器263a?263d、晶舟旋轉(zhuǎn)機構(gòu)267、壓力傳感器233、溫度控制控制器400等連接。
[0073]CPUl 2 Ia構(gòu)成為:讀取并執(zhí)行來自存儲裝置121c的控制程序，并且根據(jù)來自輸入輸出裝置122的操作命令的輸入等從存儲裝置121c讀取工藝制程。而且，CPU121a構(gòu)成為:按照讀取的工藝制程的內(nèi)容，對利用處理氣體生成單元305進行的處理氣體生成動作、利用MFC304a、304b、601b、602b進行的氣體的流量調(diào)節(jié)動作、自動閥303a、303b、305a、305b、305c、601a、601d、602a、602d的開閉動作、閘門252、254、256的阻斷動作、APC閥255的開閉調(diào)節(jié)動作、及基于第一?第四溫度傳感器263a?263d進行的第一加熱部207的溫度調(diào)節(jié)動作、第二加熱部280的溫度調(diào)節(jié)動作、真空栗246a、246b的起動.停止、鼓風(fēng)機旋轉(zhuǎn)機構(gòu)259的旋轉(zhuǎn)速度調(diào)節(jié)動作、晶舟旋轉(zhuǎn)機構(gòu)267的旋轉(zhuǎn)速度調(diào)節(jié)動作等進行控制。
[0074]需要說明的是，控制器121不限于以專用的計算機的形式構(gòu)成的情況，也可以以通用的計算機的形式構(gòu)成。例如，準備存儲了上述程序的外部存儲裝置(例如磁帶、軟盤、硬盤等磁盤;CD、DVD等光盤;MO等光磁盤;USB存儲器、存儲卡等半導(dǎo)體存儲器)123，然后使用該外部存儲裝置123將程序安裝在通用的計算機上等，從而可以構(gòu)成本實施方式的控制器121。需要說明的是，用于向計算機供給程序的手段不限于經(jīng)由外部存儲裝置123進行供給的情況。例如，可以使用互聯(lián)網(wǎng)、專用線路等通信手段而不經(jīng)由外部存儲裝置123供給程序。需要說明的是，存儲裝置121c、外部存儲裝置123以計算機可讀取的記錄介質(zhì)的形式構(gòu)成。以下，也將它們統(tǒng)一簡稱為記錄介質(zhì)。需要說明的是，本說明書中使用稱為記錄介質(zhì)的詞語時，有時僅單獨包含存儲裝置121c、有時僅單獨包含外部存儲裝置123、或有時包含上述兩者ο
[0075](2)事前處理工序
[0076]此處，使用圖4來說明在對作為襯底的晶片200實施后述的改質(zhì)處理之前所實施的事前處理工序。如圖4所示，對晶片200實施PHPS涂布工序T20和前烘工序T30。在PHPS涂布工序T20中，利用涂布裝置(未圖示)來涂布聚硅氮烷。經(jīng)涂布的聚硅氮烷的厚度可通過聚硅氮烷的分子量、聚硅氮烷溶液的粘度、涂布機的轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)。在前烘工序T30中，從涂布于晶片200上的聚硅氮烷除去溶劑。具體而言，如下進行，S卩，通過加熱至70°C?250°C左右從而使溶劑揮發(fā)。優(yōu)選在150°C左右進行加熱。
[0077]另外，對于晶片200，使用如下的襯底:具有微細結(jié)構(gòu)即凹凸結(jié)構(gòu)，以至少填充于凹部(槽)的方式供給聚硅氮烷(SiH2NH),在槽內(nèi)形成有含硅(Si)膜。對所述晶片200使用水蒸氣作為處理氣體的例子進行說明。需要說明的是，含硅膜中包含硅(Si)、氮(N)、氫(H)，根據(jù)不同情況，有可能混雜碳(C)、其他雜質(zhì)。需要說明的是，所謂具有微細結(jié)構(gòu)的襯底，是指具有在相對于硅襯底垂直的方向上深的槽(凹部)、或在例如1nm?30nm左右寬度的橫向上窄的槽(凹部)等、縱橫比(aspect rat1)高的結(jié)構(gòu)的襯底。
[0078](3)襯底處理工序
[0079]接下來，針對作為本實施方式的半導(dǎo)體器件的制造工序的一項工序而實施的襯底處理工序，使用圖5、6進行說明。該工序利用上述襯底處理裝置實施。在本實施方式中，作為所述襯底處理工序的一個例子，對下述情形進行說明:使用水蒸氣作為處理氣體，并進行將形成于作為襯底的晶片200上的含硅膜改質(zhì)(氧化)為S1膜的工序(改質(zhì)處理工序)。需要說明的是，在以下說明中，利用控制器121來控制構(gòu)成襯底處理裝置的各部的動作。
[0080]圖5是表示本襯底處理工序中的各工序的流程圖。圖6是表示本襯底處理工序中的襯底處理項目與溫度的時機例的圖，圖中的虛線表示處理容器203內(nèi)的壓力，實線表示處理容器203內(nèi)的晶片200的溫度，橫軸的參數(shù)表示處理時間(單位為分鐘)。
[0081](襯底搬入工序(SlO))
[0082]首先，向晶舟217裝填(晶片填充)預(yù)先指定片數(shù)的晶片200。通過晶舟升降機舉起保持有多片晶片200的晶舟217，將其搬入(晶舟裝載)處理容器(反應(yīng)管)203內(nèi)(處理室201內(nèi))。在該狀態(tài)下，成為處理爐202的開口部即爐口被密封蓋219密封的狀態(tài)。之后，通過真空栗246a或真空栗246b中的至少一個進行真空排氣，以使得處理容器203內(nèi)成為所希望的壓力(真空度)。此時，利用壓力傳感器來測定處理容器203內(nèi)的壓力，基于所述測得的壓力來反饋控制(壓力調(diào)整)APC閥255的開度或閥240的開閉。另外，基于第一溫度傳感器263a、第二溫度傳感器263b、第三溫度傳感器263c、第四溫度傳感器263d所檢測到的溫度信息反饋控制(溫度調(diào)整)供給至第一加熱部207所具備的第一加熱器單元207a、第二加熱器單元207b、第三加熱器單元207c、第四加熱器單元207d的電力，以使得處理容器203內(nèi)的晶片200成為所希望的溫度(例如約150°C)。此時，以第一加熱器單元207a、第二加熱器單元207b、第三加熱器單元207c、第四加熱器單元207d的設(shè)定溫度均為相同溫度的方式進行控制。
[0083](預(yù)備加熱工序(S20))
[0084]在處理容器203內(nèi)達到規(guī)定壓力、晶片200達到規(guī)定溫度后，向處理容器203內(nèi)供給含氧(O)氣體，以成為約10Torr的方式進行調(diào)節(jié)。所謂規(guī)定溫度，是上述前烘工序T30中的溫度以下的第一溫度。具體而言，打開閥602a、602d，將通過MFC602b進行了流量調(diào)節(jié)的含氧氣體供給至處理容器203，利用APC閥255和壓力傳感器223調(diào)節(jié)壓力。含氧氣體的流量例如設(shè)定為5slm?15slm。含氧氣體可以使用氧氣(02)、臭氧(03)氣體、一氧化氮(NO)氣體、一氧化二氮(N2O),可合適地使用氧氣。在本實施方式中使用氧氣。此時的規(guī)定溫度優(yōu)選保持在上述前烘工序Τ30的溫度以下。另外，此時的規(guī)定溫度需要至少為使低分子量的聚硅氮烷的骨架結(jié)構(gòu)變?yōu)檠趸?Si — O)所必需的溫度以上(例如70°C以上)。經(jīng)過規(guī)定時間后，進行溫度調(diào)節(jié)工序S30。通過以成為前烘工序T30的溫度以下的方式進行調(diào)節(jié)，能夠抑制聚硅氮烷膜的軟化，并且，利用含氧氣體使低分子量的聚硅氮烷的骨架結(jié)構(gòu)變?yōu)檠趸?Si — O)，因而能夠抑制顆粒的產(chǎn)生。
[0085]需要說明的是，在對晶片200進行加熱的同時，運轉(zhuǎn)晶舟旋轉(zhuǎn)機構(gòu)267，開始晶舟217的旋轉(zhuǎn)。此時，利用控制器121來控制晶舟217的旋轉(zhuǎn)速度。需要說明的是，晶舟217為至少在后述的氧化工序(S40)結(jié)束之前的期間持續(xù)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。
[0086](溫度調(diào)節(jié)工序(S30))
[0087]在預(yù)備加熱工序S20之后，在將處理容器203內(nèi)的壓力保持為約10Torr的狀態(tài)下，在含氧氣氛中使晶片200的溫度升溫至第二溫度。第二溫度為250?450°C，例如為400°C。另夕卜，達到400°C后，使含氧氣體的流量增加從而使處理容器203內(nèi)的壓力增加，使其保持為約400Torr。另外，將壓力和溫度保持規(guī)定時間，直到所述壓力和溫度穩(wěn)定為止。
[0088](氧化工序(S40))
[0089]在晶片200的溫度于400°C穩(wěn)定后，開始向處理容器203內(nèi)供給作為處理氣體的水蒸氣(H2O氣體)。具體而言，向處理氣體發(fā)生單元305中供給含氧氣體和含氫氣體，使氧與氫反應(yīng)，產(chǎn)生水蒸氣。需要說明的是，含氧氣體(O2氣)與含氫氣體(H2氣)的氣體供給比(02/H2)為2:3，利用MFC304a和MFC304b調(diào)節(jié)含氧氣體和含氫氣體的流量，以使水蒸氣濃度為60%。在供給了水蒸氣的狀態(tài)，進行約30分鐘的氧化處理，將聚硅氮烷膜氧化(氧化工序)。在進行氧化處理期間，持續(xù)從氧氣體供給部602向處理容器203供給含氧氣體(在本實施方式中為氧氣)。為了利用水蒸氣將聚硅氮烷膜氧化，晶片200的溫度必須為規(guī)定的溫度以上(例如250°C以上)，另外，為了避免聚硅氮烷膜的上部的硬化，優(yōu)選為規(guī)定的溫度以下(例如400°C以下)。
[0090](退火工序(S50))
[0091]氧化工序S40經(jīng)過規(guī)定時間后，停止向處理容器203供給水蒸氣和氧氣，在保持晶片200的溫度的狀態(tài)下，可以