(57)【要約】【課題】バッチ内のウエハ相互間の膜厚のばらつきを防止する。【解決手段】ボート１１の原料ガス上流側（ボトム側）の成膜速度安定領域を三領域Ａ１、Ａ２、Ａ３に分け、５．２〜５２ｍｍの上流領域Ａ１のウエハＷは１０．４ｍｍのピッチで配置し、５７．２〜１８７．２ｍｍの中間領域Ａ２のウエハＷは８．７ｍｍのピッチで配置し、１９２．２ｍｍ〜空きスペースＳの下流領域Ａ３では、ウエハＷは５．２ｍｍで配置する。【効果】成膜速度安定領域を複数の領域に分け、かつ、上流側領域のウエハピッチを下流側領域のそれに比べ大きく設定することにより、ピッチを広げた領域のウエハの成膜速度はピッチが狭い領域のウエハのそれよりも大きくなるために、各領域のウエハ群間の成膜速度を相互に均等に制御できるので、バッチ内のウエハ相互間の膜厚を均一に堆積させることができる。【選択図】  図１
2004304128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚の基板を保持したボートが処理室内に搬入され、この処理室内に処理ガスが供給されて基板に処理が施される半導体装置の製造方法において、
前記ボートに保持可能な枚数よりも少ない枚数の基板が前記ボートに保持されるに際しては、その複数枚の基板は前記ボートの前記処理室内にて前記処理ガスの上流側となる領域に詰められて保持されるとともに、このボートの基板保持領域が複数の領域に分けられ、この各領域において保持される基板間の間隔が各領域毎に相異されることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特に、バッチ式熱処理装置（ｆｕｒｎａｃｅ  ）を使用して複数枚の基板に一括して成膜処理や酸化処理、拡散処理、イオン打ち込み後のキャリア活性化や平坦化のためのリフロー処理およびアニール処理等の熱処理（ｔｈｅｒｍａｌ  ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  ）を施す工程を備えたものに係り、例えば、半導体集積回路装置（以下、ＩＣという。）が作り込まれる半導体ウエハ（以下、ウエハという。）に窒化シリコン（Ｓｉ３  Ｎ４  ）やポリシリコン等を堆積（デポジション）させるのに利用して有効なものに関する。
【０００２】
ＩＣの製造方法において、ウエハに窒化シリコンやポリシリコン等のＣＶＤ膜をデポジションするのにバッチ式縦形ホットウオール形減圧ＣＶＤ装置が広く使用されている。バッチ式縦形ホットウオール形減圧ＣＶＤ装置（以下、ＣＶＤ装置という。）は、ウエハが搬入される処理室を形成するインナチューブおよびこのインナチューブを取り囲むアウタチューブから構成され縦形に設置されたプロセスチューブと、インナチューブ内に原料ガスを導入するガス導入管と、プロセスチューブ内を真空排気する排気管と、プロセスチューブ外に敷設されてプロセスチューブ内を加熱するヒータとを備えており、複数枚のウエハがボートによって垂直方向に整列されて保持された状態でインナチューブ内に下端の炉口から搬入され、原料ガスがインナチューブ内にガス導入管から導入されるとともに、プロセスチューブ内がヒータによって加熱されることにより、ＣＶＤ膜がウエハにデポジションされるように構成されている。
【０００３】
このようなＣＶＤ装置を使用したＩＣの製造方法おいては、一回の処理作業（以下、バッチという。）相互間の成膜のばらつきを抑制するために、各バッチ間の処理条件を同一に制御することが、一般的に実施されている。例えば、一回のバッチで処理すべきウエハ（以下、製品ウエハという。）の枚数が減少した場合には、製品とならないウエハ（以下、フィルダミーウエハという。）を減少した枚数分の製品ウエハの代わりに補充することにより、枚数が減少したバッチの処理条件を枚数が減少しない時のバッチの処理条件と同一に制御することが、実施されている。しかしながら、フィルダミーウエハを補充するＩＣの製造方法においては、フィルダミーウエハの分だけ製造コストが上昇してしまうという問題点がある。この製造コストの増加はウエハのサイズが３００ｍｍになると、顕著になり膨大なものとなる。
【０００４】
この膨大な製造コストの増加を回避するために、フィルダミーウエハを補充しないで、不足したままのバッチで製品ウエハに成膜を施すと、減少したウエハ枚数分の空きスペースがインナチューブの処理室内に形成されるので、そのバッチにおける成膜速度（単位時間当たりに形成されるＣＶＤ膜の厚さ）が、処理すべきウエハの枚数が減少しない時のバッチの成膜速度に対して変化してしまい、バッチ内およびバッチ間の成膜の膜厚にばらつきが発生するという問題点がある。
【０００５】
そこで、本出願人は、製造コストの増加を抑制しつつ処理結果のばらつきの発生を防止することができる半導体装置の製造方法として、複数枚の基板を保持したボートが処理室内に搬入され、この処理室内に処理ガスが供給されて基板に処理が施される半導体装置の製造方法において、前記ボートに保持可能な枚数よりも少ない枚数の基板が前記ボートに保持されるに際しては、その複数枚の基板は前記ボートの前記処理室内にて前記処理ガスの上流側となる領域に詰められて保持されることを特徴とする半導体装置の製造方法を、提案した（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
下流側に空きスペースが形成されていると、処理ガスの気相反応または拡散によって空きスペース近傍の基板への処理速度が速くなり、バッチ（複数枚の基板）内の処理状態の分布を悪化される場合もあるが、前記した半導体装置の製造方法によれば、複数枚の基板がボートの処理ガスの上流側の領域に詰めて保持されていることにより、複数枚の基板は処理室に供給された処理ガスを直ちに消費して行くため、処理室における処理ガスの下流側に空きスペースが形成されていても、複数枚の基板の処理ガスによる処理結果は影響を殆ど受けずに済む。その結果、処理する基板の枚数が減少したバッチであっても、枚数が減少しない通常のバッチと同等の処理結果を得ることができる。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−３３８８８３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記した半導体装置の製造方法においては、複数枚の基板がボートの処理ガスの上流側の領域に詰めて保持されることによって処理室における処理ガスの下流側に形成された空きスペースが、複数枚の基板の処理ガスによる処理結果について極僅かな影響を及ぼすために、基板の面間（バッチ内）膜厚の均一性が低下するという問題点があることが本発明者によって明らかにされた。
【０００９】
本発明の目的は、製造コストの増加を抑制しつつ処理結果のばらつきの発生を確実に防止することができる半導体装置の製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
課題を解決するための第一の手段は、複数枚の基板を保持したボートが処理室内に搬入され、この処理室内に処理ガスが供給されて基板に処理が施される半導体装置の製造方法において、
前記ボートに保持可能な枚数よりも少ない枚数の基板が前記ボートに保持されるに際しては、その複数枚の基板は前記ボートの前記処理室内にて前記処理ガスの上流側となる領域に詰められて保持されるとともに、このボートの基板保持領域が複数の領域に分けられ、この各領域において保持される基板間の間隔が各領域毎に相異されることを特徴とする。
【００１１】
第二の手段は、前記各領域における前記基板間の間隔は、前記処理ガスの上流側に比べて下流側が小さく設定されることを特徴とする。
【００１２】
ボートにおいて処理ガスの空間の影響を受けない領域の基板のピッチを広げると、処理ガスの基板に対する成膜速度が増加することが究明された。そこで、前記した手段においては、空間の影響を受けない領域において、処理ガスの影響を受けない領域を複数の領域に分けるとともに、この各領域において保持される基板間の間隔を各領域毎に相異させて各領域間の成膜速度を相異させることにより、各領域の基板同士間の膜厚を相互に均一になるように調整するものとした。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面に即して説明する。
【００１４】
本実施の形態において、本発明に係る半導体装置の製造方法は、ＩＣの製造方法として構成されており、本実施の形態に係るＩＣの製造方法は特徴工程として、ＩＣが作り込まれる基板としてのウエハに例えば窒化シリコンを成膜する成膜工程を備えている。本実施の形態に係るＩＣの製造方法における特徴工程である成膜工程は、図１に示されているＣＶＤ装置（バッチ式縦形ホットウオール形減圧ＣＶＤ装置）によって実施される。まず、図１に示されているＣＶＤ装置について説明する。
【００１５】
図１に示されているように、ＣＶＤ装置は中心線が垂直になるように縦に配されて固定的に支持された縦形のプロセスチューブ１を備えている。プロセスチューブ１はインナチューブ２とアウタチューブ３とから構成されており、インナチューブ２は石英（ＳｉＯ２  ）または炭化シリコン（ＳｉＣ）が使用されて円筒形状に一体成形され、アウタチューブ３は石英または炭化シリコンが使用されて円筒形状に一体成形されている。インナチューブ２は上下両端が開口した円筒形状に形成されており、インナチューブ２の筒中空部はボートによって垂直方向に整列した状態に保持された複数枚のウエハが搬入される処理室４を実質的に形成している。インナチューブ２の下端開口は被処理基板としてのウエハを出し入れするための炉口５を実質的に構成している。したがって、インナチューブ２の内径は取り扱うウエハの最大外径よりも大きくなるように設定されている。
【００１６】
アウタチューブ３は内径がインナチューブ２の外径よりも大きく上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成されており、インナチューブ２にその外側を取り囲むように同心円に被せられている。インナチューブ２とアウタチューブ３との間の下端部は円形リング形状に形成されたマニホールド６によって気密封止されており、マニホールド６はインナチューブ２およびアウタチューブ３についての交換等のためにインナチューブ２およびアウタチューブ３にそれぞれ着脱自在に取り付けられている。マニホールド６がＣＶＤ装置の機枠２１に支持されることにより、プロセスチューブ１は垂直に据え付けられた状態になっている。
【００１７】
マニホールド６の側壁の上部には排気管７が接続されており、排気管７は高真空排気装置（図示せず）に接続されて処理室４を所定の真空度に真空排気し得るように構成されている。排気管７はインナチューブ２とアウタチューブ３との間に形成された隙間に連通した状態になっており、インナチューブ２とアウタチューブ３との隙間によって排気路８が、横断面形状が一定幅の円形リング形状に構成されている。排気管７がマニホールド６に接続されているため、排気管７は円筒形状の中空体を形成されて垂直に延在した排気路８の最下端部に配置された状態になっている。
【００１８】
マニホールド６の側壁の下部にはガス導入管９がインナチューブ２の炉口５に連通するように接続されており、ガス導入管９には原料ガス供給装置およびキャリアガス供給装置（いずれも図示せず）に接続されている。ガス導入管９によって炉口５に導入されたガスはインナチューブ２の処理室４内を流通して排気路８を通って排気管７によって排気される。また、マニホールド６の側壁の下部における他の場所には圧力計１０がインナチューブ２の炉口５に連通するように接続されており、圧力計１０はインナチューブ２の処理室４における上流側領域の圧力を測定するように構成されている。
【００１９】
マニホールド６には下端開口を閉塞するシールキャップ１７が垂直方向下側から当接されるようになっている。シールキャップ１７はアウタチューブ３やマニホールド６の外径と略等しい円盤形状に形成されており、プロセスチューブ１の外部に垂直に設備されたボートエレベータ（図示せず）によって垂直方向に昇降されるように構成されている。シールキャップ１７の中心線上には被処理基板としてのウエハＷを保持するためのボート１１が垂直に立脚されて支持されるようになっている。
【００２０】
ボート１１は上下で一対の端板１２、１３と、両端板１２、１３間に架設されて垂直に配設された複数本（本実施の形態においては三本。）の保持部材１４とを備えており、三本の保持部材１４には多数の保持溝１５が長手方向に間隔を置いて配されて互いに対向して開口するように刻設されている。ボート１１は三本の保持部材１４の保持溝１５間にウエハＷの外周部を挿入されることにより、複数枚のウエハＷを水平にかつ互いに中心を揃えた状態に整列させて保持するようになっている。原則として、ボート１１は一バッチについて最大で１７２枚のウエハＷを装填可能に構成されている。すなわち、ボート１１の三本の保持部材１４には保持溝１５が１７２段配列されている。また、原則として、保持溝１５のピッチ（間隔）は５．２ｍｍに設定されている。なお、ボート１１とシールキャップ１７との間には断熱キャップ部１６が配置されており、断熱キャップ部１６はボート１１をシールキャップ１７の上面から持ち上げた状態に支持することにより、ボート１１の下端を炉口５の位置から適当な距離だけ離間させるように構成されている。
【００２１】
アウタチューブ３の外部にはプロセスチューブ１を加熱するヒータユニット１８が同心円に設置されており、ヒータユニット１８はＣＶＤ装置の機枠２１に支持されることにより垂直に据え付けられている。ヒータユニット１８は断熱槽１９とヒータ２０とを備えている。断熱槽１９はステンレス鋼等の薄板が上端が閉塞した円筒形状に形成されて成るケースの内周にガラスウール等の断熱材が内張りされて構築されており、ヒータ２０は抵抗発熱体によって構成されて断熱槽１９の内周面に敷設されている。ヒータ２０は処理室４を所定の温度分布に制御するように構成されている。
【００２２】
次に、本実施の形態に係るＩＣの製造方法における前記構成に係るＣＶＤ装置による成膜工程のバッチの一回を、ウエハに窒化シリコン（Ｓｉ３  Ｎ４  ）のＣＶＤ膜が形成される場合について説明する。
【００２３】
図１に示されているように、複数枚のウエハＷを整列保持したボート１１はシールキャップ１７の上にウエハＷ群が並んだ方向が垂直になる状態で載置され、ボートエレベータによって持ち上げられてインナチューブ２の炉口５から処理室４に搬入（ボートローディング）されて行き、シールキャップ１７に支持されたままの状態で処理室４に存置される。この状態で、シールキャップ１７は炉口５をシールした状態になる。
【００２４】
プロセスチューブ１の内部が所定の真空度（数十Ｐａ以下）に排気管７によって真空排気される。この際、プロセスチューブ１の内部の圧力は圧力計１０によって測定され、真空度がフィードバック制御される。また、プロセスチューブ１の内部がヒータユニット１８によって所定の温度分布（例えば、７５０℃〜７９５℃）になるように加熱される。
【００２５】
次いで、処理ガスとしての原料ガス２２がインナチューブ２の処理室４にガス導入管９によって供給される。Ｓｉ３  Ｎ４  のＣＶＤ膜をデポジションする場合には原料ガス２２として、ＳｉＨ２  Ｃｌ２  とＮＨ３  や、ＳｉＨ４  とＮＨ３  等が処理室４に導入される。
【００２６】
導入された原料ガス２２はインナチューブ２の処理室４を上昇し、上端開口からインナチューブ２とアウタチューブ３との隙間によって形成された排気路８に流出して排気管７から排気される。原料ガス２２は処理室４を通過する際にウエハＷの表面に接触する。この接触による原料ガス２２のＣＶＤ反応により、ウエハＷの表面にはＳｉ３  Ｎ４  のＣＶＤ膜が堆積（デポジション）する。
【００２７】
Ｓｉ３  Ｎ４  のＣＶＤ膜が所望の堆積膜厚だけデポジションされる予め設定された処理時間が経過すると、シールキャップ１７が下降されて炉口５が開口されるとともに、ボート１１に保持された状態でウエハＷ群が炉口５からプロセスチューブ１の外部に搬出（ボートアンローディング）される。
【００２８】
なお、ＣＶＤ装置のバッチ処理による成膜方法においては、ボートに装填されたウエハ群の下部（プロセスチューブのボトム側部分でガス流の上流側部分）およびウエハ群の上部（プロセスチューブのトップ側部分でガス流の下流側部分）におけるウエハ面内の膜厚均一性を悪化させないために、サイドダミーウエハと称されるダミーウエハがウエハ群の下部（ガス流の上流側）および上部（ガス流の下流側）に設置される。このサイドダミーウエハはウエハ群の下部側（上流側）で１０枚程度であり、ウエハ群の上部側（下流側）で５枚程度である。下部側のサイドダミーウエハが設置される理由は、プロセスチューブのボトム側から供給される原料ガスの流れを層流にするのに必要な助走距離を得るためである。また、上部側のサイドダミーウエハが設置される理由は、プロセスチューブのトップ側からの輻射熱を遮断するためである。
【００２９】
ところで、ＩＴ（情報技術）等の技術革新が進む今日、多品種少量生産に対応可能なＩＣの製造方法の開発が要望されている。この多品種少量生産に対応可能なＩＣの製造方法における成膜工程においては、一つのロットの製品ウエハの枚数がＣＶＤ装置の一回のバッチの製品ウエハの枚数に満たない場合が多々発生する。具体例で説明すると、通常のＣＶＤ装置における一回のバッチの製品ウエハの枚数が１５０枚であるのに対し、多品種少量生産における成膜工程の実施に際しては、一つのロット自体の製品ウエハの枚数が５０〜７５枚になってしまう場合が発生する。一つのロットの製品ウエハの枚数がＣＶＤ装置の一回のバッチの製品ウエハの枚数に満たない場合は、ＩＣの生産が外径が３００ｍｍのウエハに転換されると、ウエハ一枚当たりのＩＣの取得数が増加するために、より一層顕著に現れる。
【００３０】
大量生産下のＩＣの製造方法においては、一つのロットの構成に際してＣＶＤ装置における一回のバッチの製品ウエハの枚数（１５０枚）について配慮することができる。しかしながら、少量生産に対応可能なＩＣの製造方法においては、一つのロット自体の製品ウエハの枚数がＣＶＤ装置の通常の一回のバッチの枚数に満たないために、通常のバッチにおける製品ウエハの枚数（１５０枚）よりも大幅に減少した枚数（５０〜７５枚）をもってＣＶＤ装置による成膜工程を実施しなければならないことになる。
【００３１】
このように減少した枚数（５０〜７５枚）の製品ウエハのバッチに対するＣＶＤ装置による成膜工程の実施に際して、その時の成膜条件を通常の枚数（１５０枚）の成膜条件と一致させるためにフィルダミーウエハをボートに補充すると、その補充枚数は多数枚（７５〜１００枚）になってしまうので、フィルダミーウエハのコストが少量生産のＩＣの製造コストに大きく影響してしまう。フィルダミーウエハの増加のＩＣの製造コストへの影響は、ＩＣの生産が３００ｍｍのウエハへ転換されると、必然的により一層顕著になる。
【００３２】
そこで、減少した枚数の製品ウエハだけをボートにフィルダミーウエハを補充しないままで保持してＣＶＤ装置による成膜工程を実施すると、減少したウエハの枚数分の空きスペースがインナチューブの処理室内に形成されるために、次のような理由で成膜について所望の精度が得られないことが、究明された。すなわち、減少したウエハ枚数分の空きスペースがインナチューブの処理室内に形成されることによって排気コンダクタンスが変化するため、ウエハに対する成膜速度が、処理すべきウエハの枚数が減少しない時のバッチの成膜速度に対して変化してしまう。また、ウエハが足りない場所でＣＶＤ反応が発生したり、原料ガスの消費量が減少することにより、原料ガス等の分圧が変化して成膜速度が変化してしまう。
【００３３】
図２は一バッチのウエハ枚数と成膜速度との関係を究明するためのウエハのボート上の位置と膜厚との関係を示すグラフである。
【００３４】
図２において、折れ線Ａはウエハ枚数が約１５０枚の場合を示し、折れ線Ｂはウエハ枚数が約１００枚の場合を示し、折れ線Ｃはウエハ枚数が約５０枚の場合を示している。横軸にはウエハのボート上の位置（ｍｍ）が取られており、ここでの距離はウエハを装填可能な領域の最下部（第一段目の保持溝）を０ｍｍとした値である。縦軸には成膜速度（Å／分）が取られている。成膜の処理条件はいずれの場合も同一であり、次の通りである。温度分布傾斜はフルチャージ（１５０枚）において面間膜厚均一性が１％になる傾斜である。原料ガスおよび流量は、ＳｉＨ２  Ｃｌ２  が１００ｓｃｃｍ（スタンダード立方センチメートル毎分）、ＮＨ３  が３００ｓｃｃｍである。圧力は２０Ｐａである。ボートの保持溝のピッチは５．２ｍｍである。
【００３５】
図２によれば、折れ線Ａの場合における膜厚はウエハのボート上の位置に関わらず上流側から下流側の全体にわたって略一定になっていることが理解される。折れ線Ａの場合はボートに１５０枚のウエハが保持された通常の一回のバッチの場合に相当するので、通常の一回のバッチにおいては膜厚はウエハの位置に関わらず全体にわたって略一定になることが証明されたことになる。
【００３６】
これに対して、ウエハ枚数が１００枚である折れ線Ｂの場合には、ボトムから約４５０ｍｍよりも下流側において膜厚が急増することが理解される。また、ウエハ枚数が約５０枚である折れ線Ｃの場合には、ボトムから約２００ｍｍよりも下流側において膜厚が急増することが理解される。ここで、ボートの下流側領域にウエハの無い空きスペースが形成された状態であってもボートの上流側領域に保持されたウエハの成膜速度が安定する理由は、次のように考察される。ボートの上流側の領域に保持されたウエハは処理室に供給された原料ガスを直ちに消費して行くため、処理室における下流側にウエハの無い空きスペースが形成されていても、上流側領域（以下、成膜速度安定領域という。）に配置されたウエハの原料ガスの消費に依存する成膜速度は殆ど影響を受けずに済む。
【００３７】
以上の究明に基いて、本実施の形態に係るＩＣの製造方法においては、減少したウエハの枚数分の空きスペースがインナチューブの処理室内に形成された場合であってもウエハが減少しない通常のバッチと同等の成膜速度を得るために、図１に示されているように、ボート１１に保持可能な枚数よりも少ない枚数のウエハＷがボート１１に保持されるに際しては、その複数枚のウエハＷをボート１１の処理室４内にて原料ガス２２の上流側となる領域に詰めて保持するものとしている。すなわち、ボート１１の下流側領域に空きスペースが発生しても、フィルダミーウエハを補充しないままにしておく。但し、均熱化やガス流の整流化のように補充以外の作用を果たす所謂サイドダミーウエハは製品となるウエハの両脇にそれぞれ適当な枚数ずつ配置される。例えば、サイドダミーウエハは５枚や１０枚、１５枚程度ずつ配置される。
【００３８】
次に、図３はウエハのピッチと成膜速度との関係を究明するためのウエハのボート上の位置と成膜速度との関係を示すグラフである。
【００３９】
図３において、折れ線Ｅはウエハのピッチが５．２ｍｍの場合、折れ線Ｆはウエハのピッチが１０．４ｍｍの場合、折れ線Ｇはウエハのピッチが２０．８ｍｍの場合をそれぞれ示している。横軸にはウエハのボート上の位置（ｍｍ）が取られており、ここでの距離はウエハを装填可能な領域の最下部（第１段目の保持溝）を０ｍｍとした値である。縦軸には成膜速度（Å／分）が取られている。成膜の処理条件はいずれの場合も同一であり、次の通りである。温度分布傾斜はピッチが５．２ｍｍの場合において面間膜厚均一性が１％になる傾斜である。原料ガスおよび流量はＳｉＨ２  Ｃｌ２  が１００ｓｃｃｍ、ＮＨ３  が３００ｓｃｃｍである。圧力は２０Ｐａである。ボートの保持溝のピッチは５．２ｍｍである。
【００４０】
図３によれば、ウエハのピッチが広がることにより、成膜速度は大きくなることが理解される。その成膜速度の増加量をウエハのピッチが５．２ｍｍの場合との比率で示すと、ウエハのピッチが１０．４ｍｍの場合には、１．０５倍（上流側）〜１．３２倍（下流側）となり、ウエハのピッチが２０．８ｍｍの場合には、１．１８倍（上流側）〜１．７１倍（下流側）となる。また、図３によれば、成膜速度の増加量は上流側に向かって略直線的（比例的）に推移することが理解される。
【００４１】
図３の究明に基いて、本実施の形態に係るＩＣの製造方法においては、処理ガスの影響を受けない領域を複数の領域に分けるとともに、この各領域において保持されるウエハ間のピッチを各領域毎に広げて各領域間の成膜速度を増加させることにより、各領域のウエハ群間の膜厚均一性が相互に等しくなるように調整するものとした。
【００４２】
本実施の形態に係るウエハのボートへの配置方法を、一バッチにて製品にすべき製品ウエハＷが５０枚である場合を例にして説明する。製品ウエハＷが５０枚である場合には、ウエハの位置が１８７．２ｍｍである第３７段目の保持溝１５と、５２ｍｍである第１１段目の保持溝１５とにおける成膜速度がそれぞれ、１．０７倍になるように調整すればよい。
【００４３】
まず、図３に示された折れ線Ｆにより、１０．４ｍｍピッチの場合でのウエハの位置が１８７．２ｍｍ（第３７段目の保持溝）における成膜速度の変化率を抽出すると、１．１１倍になる。図３に示された折れ線Ｇにより、２０．８ｍｍピッチの場合でのウエハの位置が１８７．２ｍｍ（第３７段目の保持溝）における成膜速度の変化率を抽出すると、１．３０倍になる。この値と５．２ｍｍピッチの場合を１倍としたグラフを作成すると、図４の折れ線Ｈの通りになる。この折れ線Ｈから成膜速度を１．０７倍とするためのウエハのピッチを求めると、図４に示されているように、８．７ｍｍとなる。
【００４４】
同様に、図３に示された折れ線Ｆにより、１０．４ｍｍピッチの場合でのウエハの位置が５２ｍｍ（第１１段目の保持溝）における成膜速度の変化率を抽出すると、１．０７倍になる。図３に示された折れ線Ｇにより、２０．８ｍｍピッチの場合でのウエハの位置が５２ｍｍ（第１１段目の保持溝）における成膜速度の変化率を抽出すると、１．２１倍になる。この値と５．２ｍｍピッチの場合を１倍としたグラフを作成すると、図５の折れ線Ｉの通りになる。この折れ線Ｉから成膜速度を１．０７倍とするためのウエハのピッチを求めると、図５に示されているように、１０．４ｍｍとなる。したがって、ウエハの位置が３２２．４ｍｍ（第６３段目の保持溝）は、５．２ｍｍであるので、製品ウエハのピッチを図６に示されているように設定することにより、処理条件を変更することなく、フィルダミーウエハを省略しつつ各領域のウエハ群間の膜厚均一性を向上させることができる。
【００４５】
すなわち、本実施の形態に係るＩＣの製造方法におけるＣＶＤ装置の成膜工程においては、５０枚のウエハＷは図１に示されているようにピッチを変更して配置される。５．２ｍｍ〜５２ｍｍの領域Ａ１においては、ウエハＷは１０．４ｍｍのピッチをもって配置される。すなわち、６枚のウエハＷが第１段目、第３段目、第５段目、第７段目、第９段目および第１１段目の各保持溝１５にそれぞれ装填される。５７．２ｍｍ〜１８７．２ｍｍの領域Ａ２においては、ウエハＷは８．７ｍｍのピッチをもって配置される。すなわち、ボート１１の第１２段目〜第２７段目の各保持溝１５のピッチが８．７ｍｍに変更され、ピッチが変更された各段の保持溝１５には、１５枚のウエハＷが一枚宛それぞれ装填される。１９２．２ｍｍ〜空きスペースＳの領域Ａ３においては、ウエハＷは５．２ｍｍのピッチをもって配置される。すなわち、第２８段目〜第５７段目の各保持溝１５には２９枚のウエハＷが一枚宛それぞれ装填される。なお、ボート１１の保持溝１５のピッチの変更は、例えば、保持溝１５のピッチを変更した保持部材１４を製作することにより、可能である。
【００４６】
前記実施の形態によれば、次の効果が得られる。
【００４７】
１）  ボート１１が保持可能な枚数よりも少ない枚数の製品ウエハＷをボート１１の原料ガス２２の上流側の成膜速度安定領域に詰めて保持することにより、処理室４における原料ガス２２の下流側に空きスペースが形成されていても、成膜速度安定領域に保持された各製品ウエハＷの成膜速度は空きスペースに影響を受けずに安定しているために、製品ウエハＷの枚数が減少したバッチであってもフィルダミーウエハを補充せずに、枚数が減少しない通常のバッチと同一の成膜条件をもって同等の成膜速度を得ることができる。
【００４８】
２）  かつまた、成膜速度安定領域を複数の領域に分け、この各領域において保持される製品ウエハＷのピッチを上流側に比べて下流側を小さく設定することにより、ピッチが広げられた領域の製品ウエハＷにおける成膜速度はピッチが狭い領域の製品ウエハＷにおける成膜速度が大きくなるために、各領域の製品ウエハ群間の膜厚速度を相互に均一になるように制御することができる。
【００４９】
３）  フィルダミーウエハの使用を廃止することにより、フィルダミーウエハの管理費を低減することができるとともに、ウエハのボートに対する移載時間を短縮することができるので、成膜工程ひいてはＩＣの製造方法のコストを低減することができる。
【００５０】
４）  バッチ間およびバッチ内のウエハ面内の膜厚均一性を高めることにより、成膜工程ひいてはＩＣの製造方法の製造歩留りを高めることができるので、成膜工程ひいてはＩＣの製造方法のコストをより一層低減することができる。
【００５１】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもない。
【００５２】
成膜処理はＳｉ３  Ｎ４  のＣＶＤ膜を形成する処理に限らず、ポリシリコンや酸化シリコン等の他のＣＶＤ膜を形成する処理であってもよいし、酸化処理や拡散処理、イオン打ち込み後のキャリア活性化や平坦化のためのリフロー処理およびアニール処理等の熱処理であってもよい。
【００５３】
ＣＶＤ装置はバッチ式縦形ホットウオール形減圧ＣＶＤ装置に限らず、横形ホットウオール形減圧ＣＶＤ装置等の他のＣＶＤ装置であってもよい。
【００５４】
前記実施の形態ではウエハに処理が施される場合について説明したが、処理対象はホトマスクやプリント配線基板、液晶パネル、コンパクトディスクおよび磁気ディスク等であってもよい。
【００５５】
【発明の効果】
本発明によれば、製造コストの増加を抑制しつつ処理結果のばらつきの発生を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態であるＩＣの製造方法の成膜工程に使用されるＣＶＤ装置を示す正面断面図である。
【図２】一バッチのウエハ枚数と成膜速度との関係を究明するためのウエハのボート位置と成膜速度との関係を示すグラフである。
【図３】ウエハピッチを変化させた時のウエハ位置と成膜速度との関係を示すグラフである。
【図４】ウエハピッチと成膜速度変化率との関係を示すグラフである。
【図５】同じくウエハピッチと成膜速度変化率との関係を示すグラフである。
【図６】本発明の一実施の形態であるＩＣの製造方法の成膜工程におけるウエハピッチとウエハ位置との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
Ｗ…ウエハ（基板）、１…プロセスチューブ、２…インナチューブ、３…アウタチューブ、４…処理室、５…炉口、６…マニホールド、７…排気管、８…排気路、９…ガス導入管、１０…圧力計、１１…ボート、１２、１３…端板、１４…保持部材、１５…保持溝、１６…断熱キャップ部、１７…シールキャップ、１８…ヒータユニット、１９…断熱槽、２０…ヒータ、２１…機枠、２２…原料ガス（処理ガス）、Ａ１…ウエハが１０．４ｍｍピッチで配置される領域、Ａ２…ウエハが８．７ｍｍピッチで配置される領域、Ａ３…ウエハが５．２ｍｍピッチで配置される領域、Ｓ…空きスペース。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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