[go: up one dir, main page]

KR20160011567A - 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체 - Google Patents

기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체 Download PDF

Info

Publication number
KR20160011567A
KR20160011567A KR1020150064258A KR20150064258A KR20160011567A KR 20160011567 A KR20160011567 A KR 20160011567A KR 1020150064258 A KR1020150064258 A KR 1020150064258A KR 20150064258 A KR20150064258 A KR 20150064258A KR 20160011567 A KR20160011567 A KR 20160011567A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas
substrate
supplying
gas supply
processing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
KR1020150064258A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101725902B1 (ko
Inventor
카즈유키 토요다
히로시 아시하라
아츠시 사노
나오노리 아카에
히데히로 야나이
Original Assignee
가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 filed Critical 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키
Publication of KR20160011567A publication Critical patent/KR20160011567A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101725902B1 publication Critical patent/KR101725902B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • H01L21/02—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
    • 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
    • C23C16/22—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 deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/34—Nitrides
    • C23C16/345—Silicon nitride
    • 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
    • C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C23C16/4408—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber by purging residual gases from the reaction chamber or gas lines
    • 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
    • C23C16/45519—Inert gas curtains
    • 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
    • C23C16/45582—Expansion of gas before it reaches the substrate
    • 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
    • C23C16/458—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 supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4585—Devices at or outside the perimeter of the substrate support, e.g. clamping rings, shrouds
    • 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
    • H01L21/677—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 for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67703—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 for conveying, e.g. between different workstations between different workstations
    • H01L21/67715—Changing the direction of the conveying path
    • 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
    • H01L21/683—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 for supporting or gripping

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

본 발명은 기판 상에 형성되는 막의 특성이나 기판 면내에 대한 처리 균일성을 향상하고, 제조 스루풋을 향상하여, 파티클 발생을 억제시킨다.
기판이 수용되는 처리실; 상기 기판을 지지하고, 외주에 돌출부를 포함하는 기판 지지부; 상기 처리실에 설치되고, 상기 돌출부와 접촉하고, 상기 처리실과 상기 기판을 반송하는 반송 공간을 구분하는 경계판; 상기 처리실에 처리 가스를 공급하는 가스 공급부; 및 상기 기판에 상기 처리 가스를 공급할 때에 발생하는 상기 돌출부와 상기 경계판의 간극에 퍼지 가스를 공급하는 경계 퍼지 가스 공급부;를 포함한다.

Description

기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, METHOD OF MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE AND NON-TRANSITORY COMPUTER-READABLE RECORDING MEDIUM}
본 발명은 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체에 관한 것이다.
대규모 집적 회로(Large Scale Integrated Circuit: 이하, LSI)의 고집적화에 따라 회로 패턴의 미세화가 진행되고 있다.
좁은 면적에 많은 반도체 디바이스를 집적시키기 위해서는 디바이스의 사이즈를 작게 형성해야 하고, 이를 위해서는 형성하려는 패턴의 폭과 간격을 작게 할 필요가 있다.
최근의 미세화에 의해 미세 구조의 매립, 특히 종(縱)방향으로 깊거나 횡(橫)방향에 좁은 공극 구조(홈[溝])로의 산화물의 매립에 대하여, CVD법에 의한 매립 방법이 기술 한계에 달하고 있다. 또한 트랜지스터의 미세화에 따라 얇고 균일한 게이트 절연막이나 게이트 전극의 형성이 요구되고 있다. 또한 반도체 디바이스의 생산성을 높이기 위해서 기판 1매당의 처리 시간 단축이 요구되고 있다.
또한 반도체 디바이스의 생산성을 높이기 위해서 기판의 면내(面內) 전체에 대한 처리 균일성을 향상시키는 것이 요구되고 있다.
최근의 LSI, DRAM(Dynamic Random Access Memory)이나 Flash Memory로 대표되는 반도체 장치의 최소 가공 치수가 30nm 폭보다 작아지고 또한 막 두께도 얇아져, 품질을 유지한 상태에서 미세화나 제조 스루풋 향상이나 기판에 대한 처리 균일성을 향상시키는 것이 곤란해지고 있다.
본 발명은 기판 상에 형성되는 막의 특성이나 기판 면내에 대한 처리 균일성을 향상시키고, 제조 스루풋을 향상시켜, 파티클 발생을 억제시키는 것이 가능한 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 형태에 의하면, 기판이 수용되는 처리실; 상기 기판을 지지하고, 외주(外周)에 돌출부를 포함하는 기판 지지부; 상기 처리실에 설치되고, 상기 돌출부와 접촉하고, 상기 처리실과 상기 기판을 반송하는 반송 공간을 구분하는 경계판; 상기 처리실에 처리 가스를 공급하는 가스 공급부; 및 상기 기판에 상기 처리 가스를 공급할 때에 발생하는 상기 돌출부와 상기 경계판의 간극(間隙)에 퍼지 가스를 공급하는 경계 퍼지 가스 공급부;를 포함하는 기판 처리 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 형태에 의하면, 기판을 처리실에 수용하는 공정; 상기 기판을 외주에 돌출부를 포함하는 기판 지지부로 지지하는 공정; 및 상기 처리실에 설치되고 상기 돌출부와 접촉하고 상기 처리실과 반송 공간을 구분하는 경계판 및 상기 기판에 처리 가스를 공급할 때에 상기 돌출부와 상기 경계판 사이에 발생하는 간극에 퍼지 가스를 공급하는 공정;을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 형태에 의하면, 기판을 처리실에 수용시키는 순서; 상기 기판을 외주에 돌출부를 포함하는 기판 지지부로 지지시키는 공정; 및 상기 처리실에 설치되고 상기 돌출부와 접촉하고 상기 처리실과 반송 공간을 구분하는 경계판 및 상기 기판에 처리 가스를 공급할 때에 상기 돌출부와 상기 경계판 사이에 발생하는 간극에 퍼지 가스를 공급시키는 순서;를 컴퓨터에 실행시키는 프로그램이 기록된 기록 매체가 제공된다.
본 발명에 따른 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체에 의하면, 기판 상에 형성되는 막의 특성이나 기판 면내로의 처리 균일성을 향상시키고, 제조 스루풋을 향상시켜, 파티클 발생을 억제시키는 것이 가능해진다.
도 1은 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 개략 구성도.
도 2는 일 실시 형태에 따른 기판 재치대와 경계판의 위치 관계를 도시하는 개략도.
도 3의 (A)는 일 실시 형태에 따른 경계판의 상면도(上面圖), 도 3의 (B)는 일 실시 형태에 따른 경계판의 단면도, 도 3의 (C)는 일 실시 형태에 따른 경계판의 측면도, 도 3의 (D)는 일 실시 형태에 따른 경계판의 하면도(下面圖).
도 4는 그 외의 실시 형태에 따른 경계 퍼지 가스 공급부의 개략도.
도 5는 그 외의 실시 형태에 따른 경계 퍼지 가스 공급부의 개략도.
도 6은 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 컨트롤러의 개략 구성도.
도 7은 일 실시 형태에 따른 기판 처리 공정의 시퀀스도.
도 8의 (A)는 그 외의 실시 형태에 따른 기판 처리 시의 기판 재치대와 경계판의 위치 관계를 도시하는 도면. 도 8의 (B)는 그 외의 실시 형태에 따른 기판 반송 시의 기판 재치대와 경계판의 위치 관계를 도시하는 도면.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명한다.
<제1 실시 형태>
이하, 제1 실시 형태를 도면을 참조하여 설명한다.
(1) 기판 처리 장치의 구성
우선 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에 대하여 설명한다.
본 실시 형태에 따른 처리 장치(100)에 대하여 설명한다. 기판 처리 장치(100)는 절연막 또는 금속막 등을 형성하는 유닛이며, 도 1에 도시되는 바와 같이 매엽식(枚葉式) 기판 처리 장치로서 구성된다.
도 1에 도시하는 바와 같이 기판 처리 장치(100)는 처리 용기(202)를 구비한다. 처리 용기(202)는 예컨대 횡단면(橫斷面)이 원형이며 편평한 밀폐 용기로서 구성된다. 또한 처리 용기(202)는 예컨대 알루미늄(Al)이나 스텐레스(SUS) 등의 금속 재료 또는 석영에 의해 구성된다. 처리 용기(202) 내에는 기판으로서의 실리콘 웨이퍼 등의 웨이퍼(200)를 처리하는 처리 공간(처리실)(201), 반송 공간(203)이 형성된다. 처리 용기(202)는 상부 용기(202a)와 하부 용기(202b)로 구성된다. 상부 용기(202a)와 하부 용기(202b) 사이에는 칸막이 판(204)이 설치된다. 상부 용기(202a)에 둘러싸인 공간이며, 칸막이 판(204)보다 상방(上方)의 공간을 처리 공간(201) 또는 반응 존(201)이라고 부르고, 하부 용기(202b)에 둘러싸인 공간이며 칸막이 판보다 하방(下方)의 공간을 반송 공간이라고 부른다.
하부 용기(202b)의 측면에는 게이트 밸브(205)에 인접한 기판 반입 출구(206)가 설치되고, 웨이퍼(200)는 기판 반입 출구(206)를 개재하여 도시되지 않는 반송실과의 사이를 이동한다. 하부 용기(202b)의 저부(底部)에는 리프트 핀(207)이 복수 설치된다. 또한 하부 용기(202b)는 어스 전위로 이루어진다.
처리 공간(201) 내에는 웨이퍼(200)를 지지하는 기판 지지부(210)가 설치된다. 기판 지지부(210)는 웨이퍼(200)를 재치하는 재치면(211)과, 재치면(211)을 표면에 가지는 기판 재치대(212)와, 기판 재치대(212)에 내포된 가열부로서의 히터(213)를 주로 포함한다. 기판 재치대(212)에는 리프트 핀(207)이 관통하는 관통공(214)이 리프트 핀(207)과 대응하는 위치에 각각 설치된다.
또한 기판 재치대(212)의 측벽(212a)에는 기판 재치대(212)의 지름 방향을 향하여 돌출한 돌출부(212b)를 포함한다. 이 돌출부(212b)는 기판 재치대(212)의 저면측(底面側)에 설치된다. 또한 돌출부(212b)는 경계판(204)과 접촉하고, 처리실(201) 내의 분위기가 반송 공간(203) 내에 이동하거나, 반송 공간(203) 내의 분위기가 처리실(201) 내에 이동하는 것을 억제시킨다.
기판 재치대(212)는 샤프트(217)에 의해 지지된다. 샤프트(217)은 처리 용기(202)의 저부를 관통하고, 또한 처리 용기(202)의 외부에서 승강 기구(218)에 접속된다. 승강 기구(218)를 작동시켜 샤프트(217) 및 기판 재치대(212)를 승강시키는 것에 의해, 재치면(211) 상에 재치되는 웨이퍼(200)를 승강시키는 것이 가능하도록 이루어진다. 또한 샤프트(217) 하단부의 주위는 벨로즈(219)에 의해 피복되고, 처리 공간(201) 내는 기밀하게 보지(保持)된다.
기판 재치대(212)는 웨이퍼(200)의 반송 시에는 재치면(211)이 기판 반입 출구(206)의 위치(웨이퍼 반송 위치)가 되도록 기판 지지대까지 하강하고, 웨이퍼(200)의 처리 시에는 도 1에 도시되는 바와 같이 웨이퍼(200)가 처리 공간(201) 내의 처리 위치(웨이퍼 처리 위치)까지 상승한다.
구체적으로는 기판 재치대(212)를 웨이퍼 반송 위치까지 하강시켰을 때에는 리프트 핀(207)의 상단부가 재치면(211)의 상면(上面)으로부터 돌출하여 리프트 핀(207)이 웨이퍼(200)를 하방으로부터 지지하도록 이루어진다. 또한 기판 재치대(212)를 웨이퍼 처리 위치까지 상승시켰을 때에는 리프트 핀(207)은 재치면(211)의 상면으로부터 매몰하여 재치면(211)이 웨이퍼(200)를 하방으로부터 지지하도록 이루어진다. 또한 리프트 핀(207)은 웨이퍼(200)와 직접 접촉하기 때문에 예컨대 석영이나 알루미나 등의 재질로 형성하는 것이 바람직하다.
(배기부)
처리 공간(201)[상부 용기(202a)]의 내벽에는 처리 공간(201)의 분위기를 배기하는 배기부로서의 배기구(221)가 설치된다. 배기구(221)에는 배기관(222)이 접속되고, 배기관(222)에는 처리 공간(201) 내를 소정의 압력으로 제어하는 APC(Auto Pressure Controller) 등의 압력 조정기(223), 진공 펌프(224)가 순서대로 직렬로 접속된다. 주로 배기구(221), 배기관(222), 압력 조정기(223)에 의해 배기부(220)(배기 라인)가 구성된다. 또한 진공 펌프(224)를 배기부(220)(배기 라인) 구성의 일부로서 포함해도 좋다.
(가스 도입구)
처리 공간(201)의 상부에 설치되는 후술의 가스 정류부(234)의 상면[천정벽(天井壁)]에는 처리 공간(201) 내에 각종 가스를 공급하기 위한 가스 도입구(241)가 설치된다. 가스 도입구(241)에 접속되는 가스 공급부의 구성에 대해서는 후술한다.
(가스 정류부)
가스 도입구(241)와 처리 공간(201) 사이에는 가스 정류부(234)(整流部)가 설치된다. 가스 정류부(234)는 적어도 처리 가스가 빠져나가는 개구(234d)(開口)를 포함한다. 가스 정류부(234)는 취부구(235)(取付具)에 의해 덮개(231)에 설치된다. 가스 도입구(241)로부터 도입되는 가스는 덮개(231)에 설치된 공(231a)(孔)과 가스 정류부(234)를 개재하여 웨이퍼(200)에 공급된다. 또한 가스 정류부(234)는 챔버리드 어셈블리의 측벽이 되도록 구성해도 좋다. 또한 가스 도입구(241)는 가스 분산 채널로서도 기능하고, 공급되는 가스가 기판 전체에 분산되도록 구성해도 좋다.
여기서 발명자들은 처리실(201) 내에 처리 가스가 공급되었을 때에 도 2에 도시하는 바와 같이 기판 재치대(212)의 돌출부(212b)와 경계판(204) 사이에 미소한 간극(500g)이 발생하고, 처리 가스가 반송 공간(203)측에 유입된다는 사실을 발견했다. 이 간극(500g)은 처리 가스가 공급되는 것에 의해 처리실(201) 내의 압력이 반송 공간(203) 내의 압력보다 일시적으로 높아지는 것에 의해 기판 재치대(212)가 반송 공간(203)측에 압출(押出)되는 것에 의해 발생한다. 이 간극(500g)을 개재하여 반송 공간(203)[기판 재치대(212)의 하측의 공간]에 유입된 가스는 반송 공간(203)의 내벽이나, 부재(部材)[리프트 핀(207), 벨로즈(219) 등]에 부착되어 반송 공간(203)의 내벽이나 부재의 표면에 막이나 부생성물이 부착·퇴적한다는 사실을 발견했다. 이 반송 공간(203)에 부착·퇴적된 막이나 부생성물은 웨이퍼(200) 반송 시, 반송 공간(203) 또는 처리실(201) 내의 압력이 급격하게 변화했을 때에 반송 공간(203) 또는 처리실(201) 내의 온도가 급격하게 변화했을 때 등에 박리되고, 웨이퍼(200) 등에 부착된다. 발명자들은 경계판(204)과 기판 재치대(212)의 돌출부(212b)의 상면을 접촉시키고, 접촉한 개소(箇所)[경계판(204)과 돌출부(212b)의 사이]에 퍼지 가스를 공급하는 경계 퍼지 가스 공급부(300)를 설치하는 것에 의해, 간극(500g)이 발생해도 간극(500g) 내의 압력을 높이고 처리 공간(201)으로부터 간극(500g)의 방향이나 반송 공간(203)으로부터 간극(500g)으로의 가스의 흐름을 차단하고, 반송 공간(203)으로의 가스의 유입을 억제할 수 있다는 사실을 발견했다. 또한 간극(500g)은 기판 재치대(212)의 돌출부(212b)의 상면의 수평도나 평면도와, 경계판(204)의 하면의 수평도나 평면도에 의해 발생하는 극간을 포함해도 좋다. 또한 기판 재치대(212)의 주방향에서 일부 접촉하지 않은 개소도 포함해도 좋다.
또한 이 간극(500g)은 처리 가스가 펄스 형상으로 공급될 때나, 처리 가스가 플래시 형상으로 공급될 때에 발생하기 쉽다. 하지만 경계 퍼지 가스 공급부(300)를 설치하는 것에 의해, 간극(500g)으로의 가스 흐름을 차단하여 반송 공간(203)에서의 막 형성이나 부생성물의 발생을 억제시킬 수 있다.
(경계 퍼지 가스 공급부)
경계 퍼지 가스 공급부를 도 3의 (A) 내지 도 3의 (D)에 도시한다. 도 3의 (A)는 경계판(204)의 상면도이며, 도 3의 (B)는 단면도다. 도 3의 (C)는 측면도이며, 도 3의 (D)는 저면도다.
도 3의 (B) 및 도 3의 (C)에 도시하는 바와 같이 경계판(204)에 퍼지 가스 공급 경로(301a)와, 퍼지 가스 공급 홈(301b)이 형성된다. 퍼지 가스 공급 홈(301b)의 선단(先端)은 도 3의 (D)에 도시하는 바와 같이 경계판(204)과 돌출부(212b)가 접촉하는 개소에 배치된다. 퍼지 가스 공급 경로(301a)에는 퍼지 가스 공급관(400a)이 접속되고, 퍼지 가스 공급관(400a)에는 밸브(401a), 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(402a), 퍼지 가스 공급원(403a)이 접속된다. 퍼지 가스 공급원(403a)으로부터 공급되는 퍼지 가스는 MFC(402a)로 유량 조정된 후, 밸브(401a), 퍼지 가스 공급관(400a), 퍼지 가스 공급 경로(301a)를 개재하여 퍼지 가스 공급 홈(301b)에 공급된다.
경계 퍼지 가스 공급부는 주로 퍼지 가스 공급 경로(301a)와, 퍼지 가스 공급 홈(301b)으로 구성된다. 퍼지 가스 공급관(400a), 밸브(401a), MFC(402a)를 경계 퍼지 가스 공급부에 포함시켜도 좋다. 또한 또한 가스 공급원(403a)를 경계 퍼지 가스 공급부의 구성에 포함시켜도 좋다.
도 2에 도시하는 바와 같이 경계판(204)과, 돌출부(212b)의 접촉 개소(500L)에는 간극(500g)이 발생한다. 접촉 개소(500L)의 길이가 간극(500g)의 길이보다 충분히 길게 구성될 때에 경계 퍼지 가스 공급부에 퍼지 가스를 공급하면, 간극(500g)에 고압력의 공간을 형성할 수 있다. 이 압력은 처리 공간(201)의 압력과 반송 공간(203)의 압력보다 높아져, 처리 공간(201)으로부터 간극(500g)으로의 가스 흐름을 차단할 수 있다. 또한 반송 공간(203)으로부터 간극(500g)으로의 가스 흐름도 차단할 수 있다. 이에 의해 반송 공간(203)으로의 처리 가스의 침입을 억제할 수 있어, 반송 공간(203)에서의 부생성물이나 파티클의 발생을 억제할 수 있다.
또한 접촉 개소(500L)의 길이는 간극(500g)의 길이의 10배 이상의 길이인 것이 바람직하다. 또한 바람직하게는 100배 이상의 길이로 하는 것이 바람직하다. 또한 바람직하게는 1,000배 이상의 길이로 한다. 간극(500g)의 배기 컨덕턴스C는 간이적으로 다음 식으로 나타내어진다.
C=a×g^2/L. 여기서 C는 컨덕턴스. a는 상수, g는 돌출부(212b)와 경계판(204) 사이의 거리. L은 간극(500g)의 길이[돌출부(212b)와 경계판(204)이 중첩되는 부분의 기판에 대하여 지름 방향의 길이].
이 식에서 따르면, g가 L보다 짧을 때, 간극(500g)의 배기 컨덕턴스C를 작게 할 수 있어, 처리실(201)로부터 반송 공간(203)으로의 가스 흐름의 용이성을 작게 할 수 있고, 처리실(201)로부터 반송 공간(203)으로의 가스의 주변 유입을 억제시킬 수 있다. 또한 간극(500g)의 컨덕턴스가 작아지는 것에 의해, 처리실(201) 내를 진공 배기하여 처리실(201) 내의 압력이 반송 공간(203) 내의 압력보다 낮아져도 반송 공간(203)으로부터 처리실(201)로의 가스의 흐름을 억제할 수 있어, 반송 공간(203) 내에 존재하는 부생성물이나 파티클, 금속 물질 등을 처리실(201)에 흐르는 것을 억제할 수 있다.
또한 경계 퍼지 가스 공급부는 도 4에 도시하는 구조로 해도 좋다. 퍼지 가스 공급 홈(301b)의 영역을 얕은 홈(301c)으로 형성하고, 퍼지 가스 공급 경로(301a)와 홈(301c)을 퍼지 가스 공급 경로(301d)로 접속하도록 구성해도 좋다. 홈(301c)을 설치하는 것에 의해 기판 재치대(212)에 설치된 돌출부(212b)의 상면 전체에 균일하게 퍼지 가스를 공급할 수 있어, 처리실(201)로부터 반송 공간(203)으로 유입되는 가스의 개소를 적게 할 수 있다.
또한 경계 퍼지 가스 공급부를 경계판(204)에 형성한 예를 제시했지만 이에 한정되지 않고, 도 5에 도시하는 바와 같이 기판 재치대(212)의 돌출부(212b)에 형성해도 좋다.
(처리 가스 공급부)
가스 정류부(234)에 접속된 가스 도입구(241)에는 공통 가스 공급관(242)이 접속된다. 공통 가스 공급관(242)에는 제1 가스 공급관(243a), 제2 가스 공급관(244a), 제3 가스 공급관(245a), 클리닝 가스 공급관(248a)이 접속된다.
제1 가스 공급관(243a)을 포함하는 제1 가스 공급부(243)로부터는 제1 원소 함유 가스(제1 처리 가스)가 주로 공급되고, 제2 가스 공급관(244a)을 포함하는 제2 가스 공급부(244)로부터는 주로 제2 원소 함유 가스(제2처리 가스)가 공급된다. 제3 가스 공급관(245a)을 포함하는 제3 가스 공급부(245)로부터는 주로 퍼지 가스가 공급되고, 클리닝 가스 공급관(248a)을 포함하는 클리닝 가스 공급부(248)로부터는 클리닝 가스가 공급된다. 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급부는 제1 처리 가스 공급부와 제2 처리 가스 공급부 중 어느 하나 또는 양방(兩方)으로 구성되고, 처리 가스는 제1 처리 가스와 제2 처리 가스 중 어느 하나 또는 양방으로 구성된다.
(제1 가스 공급부)
제1 가스 공급관(243a)에는 상류 방향부터 순서대로 제1 가스 공급원(243b), 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(243c) 및 개폐 밸브인 밸브(243d)가 설치된다.
제1 가스 공급원(243b)으로부터 제1 원소를 함유하는 가스(제1 처리 가스)가 공급되고, 매스 플로우 컨트롤러(243c), 밸브(243d), 제1 가스 공급관(243a), 공통 가스 공급관(242)을 개재하여 가스 정류부(234)에 공급된다.
제1 처리 가스는 원료 가스, 즉 처리 가스 중 하나다. 여기서 제1 원소는 예컨대 실리콘(Si)이다. 즉 제1 처리 가스는 예컨대 실리콘 함유 가스다. 실리콘 함유 가스로서는 예컨대 디클로로실란[Dichlorosilane(SiH2Cl2): DCS] 가스를 이용할 수 있다. 또한 제1 처리 가스 원료는 상온 상압에서 고체, 액체 및 기체 중 어느 것이어도 좋다. 제1 처리 가스 원료가 상온 상압에서 액체인 경우에는 제1 가스 공급원(243b)과 매스 플로우 컨트롤러(243c) 사이에 도시되지 않는 기화기를 설치하면 좋다. 여기에서는 원료는 기체로서 설명한다.
제1 가스 공급관(243a)의 밸브(243d)보다 하류측에는 제1 불활성 가스 공급관(246a)의 하류단이 접속된다. 제1 불활성 가스 공급관(246a)에는 상류 방향부터 순서대로 불활성 가스 공급원(246b), 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(246c) 및 개폐 밸브인 밸브(246d)가 설치된다.
여기서 불활성 가스는 예컨대 질소(N2) 가스다. 또한 불활성 가스로서 N2가스 외에 예컨대 헬륨(He) 가스, 네온(Ne) 가스, 아르곤(Ar) 가스 등의 희가스를 이용할 수 있다.
주로 제1 가스 공급관(243a), 매스 플로우 컨트롤러(243c), 밸브(243d)에 의해 제1 원소 함유 가스 공급부(243)(실리콘 함유 가스 공급부라고도 부른다)가 구성된다.
또한 주로 제1 불활성 가스 공급관(246a), 매스 플로우 컨트롤러(246c) 및 밸브(246d)에 의해 제1 불활성 가스 공급부가 구성된다. 또한 불활성 가스 공급원(246b), 제1 가스 공급관(243a)을 제1 불활성 가스 공급부에 포함시켜서 생각해도 좋다.
또한 제1 가스 공급원(243b), 제1 불활성 가스 공급부를 제1 원소 함유 가스 공급부에 포함시켜서 생각해도 좋다.
(제2 가스 공급부)
제2 가스 공급관(244a)의 상류에는 상류 방향부터 순서대로 제2 가스 공급원(244b), 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(244c) 및 개폐 밸브인 밸브(244d)가 설치된다.
제2 가스 공급원(244b)으로부터 제2 원소를 함유하는 가스(이하, 「제2 처리 가스」)가 공급되고, 매스 플로우 컨트롤러(244c), 밸브(244d), 제2 가스 공급관(244a), 공통 가스 공급관(242)을 개재하여 가스 정류부(234)에 공급된다.
제2 처리 가스는 처리 가스 중 하나다. 또한 제2 처리 가스는 반응 가스 또는 개질 가스로서 생각해도 좋다.
여기서 제2 처리 가스는 제1 원소와 다른 제2 원소를 함유한다. 제2 원소로서는 예컨대 산소(O), 질소(N), 탄소(C), 수소(H) 중 하나 이상을 포함한다. 본 실시 형태에서는 제2 처리 가스는 예컨대 질소 함유 가스로 한다. 구체적으로는 질소 함유 가스로서는 암모니아(NH3) 가스가 이용된다.
주로 제2 가스 공급관(244a), 매스 플로우 컨트롤러(244c), 밸브(244d)에 의해 제2 처리 가스 공급부(244)가 구성된다.
또한 제2 가스 공급관(244a)의 밸브(244d)보다 하류측에는 제2 불활성 가스 공급관(247a)의 하류단이 접속된다. 제2 불활성 가스 공급관(247a)에는 상류 방향부터 순서대로 불활성 가스 공급원(247b), 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(247c) 및 개폐 밸브인 밸브(247d)가 설치된다.
제2 불활성 가스 공급관(247a)으로부터는 불활성 가스가 매스 플로우 컨트롤러(247c), 밸브(247d), 제2 가스 공급관(247a)을 개재하여 가스 정류부(234)에 공급된다. 불활성 가스는 박막 형성 공정(후술하는 S203 내지 S207)에서는 캐리어 가스 또는 희석 가스로서 작용한다.
주로 제2 불활성 가스 공급관(247a), 매스 플로우 컨트롤러(247c) 및 밸브(247d)에 의해 제2 불활성 가스 공급부가 구성된다. 또한 불활성 가스 공급원(247b), 제2 가스 공급관(244a)을 제2 불활성 가스 공급부에 포함시켜서 생각해도 좋다.
또한 제2 가스 공급원(244b), 제2 불활성 가스 공급부를 제2 원소 함유 가스 공급부(244)에 포함시켜서 생각해도 좋다.
(제3 가스 공급부)
제3 가스 공급관(245a)에는 상류 방향부터 순서대로 제3 가스 공급원(245b), 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(245c) 및 개폐 밸브인 밸브(245d)가 설치된다.
제3 가스 공급원(245b)으로부터 퍼지 가스로서의 불활성 가스가 공급되고, 매스 플로우 컨트롤러(245c), 밸브(245d), 제3 가스 공급관(245a), 공통 가스 공급관(242)을 개재하여 가스 정류부(234)에 공급된다.
여기서 불활성 가스는 예컨대 질소(N2) 가스다. 또한 불활성 가스로서 N2가스 외에 예컨대 헬륨(He) 가스, 네온(Ne) 가스, 아르곤(Ar) 가스 등의 희가스를 이용할 수 있다.
주로 제3 가스 공급관(245a), 매스 플로우 컨트롤러(245c), 밸브(245d)에 의해 제3 가스 공급부(245)(퍼지 가스 공급부라고도 부른다)가 구성된다.
(클리닝 가스 공급부)
클리닝 가스 공급관(243a)에는 상류 방향부터 순서대로 클리닝 가스원(248b), 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(248c), 밸브(248d), 리모트 플라즈마 유닛(RPU)(250)이 설치된다.
클리닝 가스원(248b)으로부터 클리닝 가스가 공급되고, MFC(248c), 밸브(248d), RPU(250), 클리닝 가스 공급관(248a), 공통 가스 공급관(242)을 개재하여 가스 정류부(234)에 공급된다.
클리닝 가스 공급관(248a)의 밸브(248d)보다 하류측에는 제4 불활성 가스 공급관(249a)의 하류단이 접속된다. 제4 불활성 가스 공급관(249a)에는 상류 방향부터 순서대로 제4 불활성 가스 공급원(249b), MFC(249c), 밸브(249d)가 설치된다.
또한 주로 클리닝 가스 공급관(248a), MFC(248c) 및 밸브(248d)에 의해 클리닝 가스 공급부가 구성된다. 또한 클리닝 가스원(248b), 제4 불활성 가스 공급관(249a), RPU(250)을 클리닝 가스 공급부에 포함시켜서 생각해도 좋다.
또한 제4 불활성 가스 공급원(249b)으로부터 공급되는 불활성 가스를 클리닝 가스의 캐리어 가스 또는 희석 가스로서 작용하도록 공급해도 좋다.
클리닝 가스 공급원(248b)으로부터 공급되는 클리닝 가스는 클리닝 공정에서는 가스 정류부(234)나 처리실(201)에 부착된 부생성물 등을 제거하는 클리닝 가스로서 작용한다.
여기서 클리닝 가스는 예컨대 3불화질소(NF3) 가스다. 또한 클리닝 가스로서 예컨대 불화수소(HF) 가스, 3불화염소 가스(ClF3) 가스, 불소(F2) 가스 등을 이용해도 좋고, 또한 이들을 조합해서 이용해도 좋다.
(제어부)
도 1에 도시하는 바와 같이 기판 처리 장치(100)는 기판 처리 장치(100)의 각(各) 부(部)의 동작을 제어하는 컨트롤러(121)를 포함한다.
도 6에 도시하는 바와 같이 제어부(제어 수단)인 컨트롤러(121)는 CPU(121a)(Central Processing Unit), RAM(121b)(Random Access Memory), 기억 장치(121c), I/O 포트(121d)를 구비한 컴퓨터로서 구성된다. RAM(121b), 기억 장치(121c), I/O 포트(121d)는 내부 버스(121e)를 개재하여 CPU(121a)와 데이터 교환 가능하도록 구성된다. 컨트롤러(121)에는 예컨대 터치패널 등으로서 구성된 입출력 장치(122)나, 외부 기억 장치(283)가 접속 가능하도록 구성된다.
기억 장치(121c)는 예컨대 플래시 메모리, HDD(Hard Disk Drive) 등으로 구성된다. 기억 장치(121c) 내에는 기판 처리 장치의 동작을 제어하는 제어 프로그램이나, 후술하는 기판 처리의 순서나 조건 등이 기재된 프로그램 레시피 등이 판독 가능하도록 격납된다. 또한 프로세스 레시피는 후술하는 기판 처리 공정에서의 각 순서를 컨트롤러(121)에 실행시켜 소정의 결과를 얻을 수 있도록 조합된 것이며, 프로그램으로서 기능한다. 이하, 이 프로그램 레시피나 제어 프로그램 등을 총칭하여 단순히 프로그램이라고도 부른다. 또한 본 명세서에서 프로그램이라는 단어를 이용한 경우는 프로그램 레시피 단체(單體)만을 포함하는 경우, 제어 프로그램 단체만을 포함하는 경우, 또는 그 양방을 포함하는 경우가 있다. 또한 RAM(121b)는 CPU(121a)에 의해 판독된 프로그램이나 데이터 등이 일시적으로 보지되는 메모리 영역(work area)으로서 구성된다.
I/O 포트(121d)는 게이트 밸브(205), 승강 기구(218), 압력 조정기(223), 진공 펌프(224), 리모트 플라즈마 유닛(250), MFC(243c, 244c, 245c, 246c, 247c, 248c, 249c, 402a), 밸브(243d, 244d, 245d, 246d, 247d, 248d, 249d, 401a), 히터(213) 등에 접속된다.
CPU(121a)는 기억 장치(121c)로부터의 제어 프로그램을 판독하여 실행하는 것과 함께, 입출력 장치(122)로부터의 조작 커맨드의 입력 등에 따라 기억 장치(121c)로부터 프로세스 레시피를 판독하도록 구성된다. 그리고 CPU(121a)는 판독된 프로세스 레시피의 내용을 따르도록 게이트 밸브(205)의 개폐 동작, 승강 기구(218)의 승강 동작, 압력 조정기(223)의 압력 조정 동작, 진공 펌프(224)의 ON/OFF 제어, 리모트 플라즈마 유닛(250)의 가스 여기(勵起) 동작, MFC(243c, 244c, 245c, 246c, 247c, 248c, 249c, 402a)의 유량 조정 동작, 밸브(243d, 244d, 245d, 246d, 247d, 248d, 249d, 401a)의 가스의 ON/OFF 제어, 히터(213)의 온도 제어 등을 제어하도록 구성된다.
또한 컨트롤러(121)는 전용의 컴퓨터로서 구성되는 경우에 한정되지 않고, 범용의 컴퓨터로서 구성되어도 좋다. 예컨대 전술한 프로그램을 격납한 외부 기억 장치(283)[예컨대 자기(磁氣) 테이프, 플렉시블 디스크나 하드 디스크 등의 자기 디스크, CD나 DVD 등의 광(光)디스크, MO 등의 광자기 디스크, USB메모리나 메모리 카드 등의 반도체 메모리]를 준비하고, 이와 같은 외부 기억 장치(283)를 이용하여 범용의 컴퓨터에 프로그램을 인스톨하는 것 등에 의해 본 실시 형태에 따른 컨트롤러(121)를 구성할 수 있다. 또한 컴퓨터에 프로그램을 공급하기 위한 수단은 외부 기억 장치(283)를 개재하여 공급하는 경우에 한정되지 않는다. 예컨대 인터넷이나 전용 회선 등의 통신 수단을 이용하여 외부 기억 장치(283)를 개재하지 않고 프로그램을 공급해도 좋다. 또한 기억 장치(121c)나 외부 기억 장치(283)는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서 구성된다. 이하, 이들을 총칭하여 단순히 기록 매체라고도 부른다. 또한 본 명세서에서 기록 매체라는 단어를 이용한 경우는 기억 장치(121c) 단체만을 포함하는 경우, 외부 기억 장치(283) 단체만을 포함하는 경우, 또는 그 양방을 포함하는 경우가 있다.
(2) 기판 처리 공정
다음으로 기판 처리 공정의 예에 대하여 반도체 디바이스의 제조 공정의 하나인 DCS가스 및 NH3(암모니아) 가스를 이용하여 실리콘질화(SixNy)막을 형성하는 예를 설명한다.
도 7은 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에 의해 실시되는 기판 처리의 일 예를 도시하는 시퀀스도다. 도면예는 기판으로서의 웨이퍼(200) 상에 실리콘질화(SixNy)막을 형성하는 경우의 시퀀스 동작을 도시한다.
〔기판 반입 공정(S201)〕
성막 처리 시에는 우선 웨이퍼(200)를 처리실(201)에 반입시킨다. 구체적으로는 기판 지지부(210)를 승강 기구(218)에 의해 하강시켜, 리프트 핀(207)이 관통공(214)으로부터 기판 지지부(210)의 상면측에 돌출시킨 상태로 한다. 또한 처리실(201) 내를 소정의 압력으로 조압(調壓)한 후, 게이트 밸브(205)를 개방하여 게이트 밸브(205)로부터 리프트 핀(207) 상에 웨이퍼(200)를 재치시킨다. 웨이퍼(200)를 리프트 핀(207) 상에 재치시킨 후, 제3 가스 공급부(245)로부터 불활성 가스를 공급하면서 승강 기구(218)에 의해 기판 지지부(210)를 소정의 위치까지 상승시키는 것에 의해, 웨이퍼(200)가 리프트 핀(207)으로부터 기판 지지부(210)에 재치되도록 이루어진다. 이때 기판 재치대(212)의 돌출부(212b)와 경계판(204)은 접촉(충돌)하도록 구성된다. 기판 재치대(212)의 돌출부(212b)와 경계판(204)이 접촉한 후, 경계 퍼지 가스 공급부로부터 접촉 개소(500L)에 퍼지 가스가 공급되어, 경계판(204)과 돌출부(212b)의 접촉 개소(500L)의 간극(500g)의 압력이 높아진다. 경계 퍼지 가스 공급부로부터 접촉 개소(500L)로의 퍼지 가스 공급은 적어도 감압 후, 공정 후에 시작할 수 있다. 바람직하게는 기판 재치대(212)의 돌출부(212b)와 경계판(204)이 접촉했을 때부터 공급을 시작한다. 또한 퍼지 가스의 공급은 적어도 제2 처리 가스 공급 공정이 종료될 때까지 계속된다. 바람직하게는 기판 반출 공정 전까지 계속된다.
〔감압·승온 공정(S202)〕
계속해서 처리실(201) 내가 소정의 압력(진공도)이 되도록 배기관(222)을 개재하여 처리실(201) 내를 배기한다. 이때 압력 센서가 측정한 압력값에 기초하여 압력 조정기(223)로서의 APC밸브의 개도(開度)를 피드백 제어한다. 또한 온도 센서(도시되지 않음)가 검출한 온도값에 기초하여 처리실(201) 내가 소정의 온도가 되도록 히터(213)에의 통전량을 피드백 제어한다. 구체적으로는 서셉터를 미리 가열해두고, 웨이퍼(200) 또는 서셉터의 온도 변화가 없어진 후에 일정 시간 둔다. 그 동안 처리실(201) 내에 잔류하는 수분 또는 부재로부터의 탈(脫)가스 등을 진공 배기나 N2가스의 공급에 의한 퍼지에 의해 제거한다. 이것으로 성막 프로세스전의 준비가 완료된다. 또한 처리실(201) 내를 소정의 압력으로 배기할 때에 1회, 도달 가능한 진공도까지 진공 배기해도 좋다. 도달 가능한 진공도까지 진공 배기하는 경우에는 배기가 종료된 후에 경계 퍼지 가스 공급부로부터 접촉 개소(500L)로의 퍼지 가스 공급을 시작한다.
〔제1 처리 가스 공급 공정(S203)〕
계속해서 도 7에 도시하는 바와 같이 제1 처리 가스 공급부로부터 처리실(201) 내에 제1 처리 가스(원료 가스)로서의 DCS가스를 공급한다. 또한 배기부에 의한 처리실(201) 내의 배기를 계속하여 처리실(201) 내의 압력을 소정의 압력(제1 압력)이 되도록 제어한다. 구체적으로는 제1 가스 공급관(243a)의 밸브(243d), 제1 불활성 가스 공급관(246a)의 밸브(246d)를 열고 제1 가스 공급관(243a)에 DCS가스, 제1 불활성 가스 공급관(246a)에 N2가스를 흘린다. DCS가스는 제1 가스 공급관(243a)으로부터 흐르고 MFC(243c)에 의해 유량 조정된다. N2가스는 제1 불활성 가스 공급관(246a)으로부터 흐르고 MFC(246c)에 의해 유량 조정된다. 유량 조정된 DCS가스는 유량 조정된 N2가스와 제1 가스 공급관(243a) 내에서 혼합되어 가스 정류부(234)로부터 가열된 감압 상태의 처리실(201) 내에 공급되고, 배기관(222)으로부터 배기된다. 이때 웨이퍼(200)에 대하여 DCS가스가 공급된다[원료 가스(DCS) 공급 공정]. DCS가스는 소정의 압력(제1 압력: 예컨대 100Pa 이상 10,000Pa 이하)으로 처리실(201) 내에 공급한다. 이와 같이 하여 웨이퍼(200)에 DCS를 공급한다. DCS가 공급되는 것에 의해 웨이퍼(200) 상에 실리콘 함유층이 형성된다. 실리콘 함유층이란 실리콘(Si) 또는 실리콘과 염소(Cl)를 포함하는 층이다.
〔퍼지 공정(S204)〕
웨이퍼(200) 상에 실리콘 함유층이 형성된 후, 제1 가스 공급관(243a)의 밸브(243d)를 닫고 DCS가스의 공급을 정지한다. 이때 배기관(222)의 APC밸브(223)는 연 상태로 하여 진공 펌프(224)에 의해 처리실(201) 내를 진공 배기하고, 처리실(201) 내에 잔류하는 미반응 또는 실리콘 함유층 형성에 기여한 후의 DCS가스를 처리실(201) 내로부터 배제한다. 또한 밸브(246d)는 연 상태로 하여 불활성 가스로서의 N2가스의 처리실(201) 내로의 공급을 유지해도 좋다. 밸브(246a로부터 계속해서 공급되는 N2가스는 퍼지 가스로서 작용하고, 이에 의해 제1 가스 공급관(243a), 공통 가스 공급관(242), 처리실(201) 내에 잔류하는 미반응 또는 실리콘 함유층 형성에 기여한 후의 DCS가스를 배제하는 효과를 더욱 높일 수 있다.
또한 이때 처리실(201) 내나, 가스 정류부(234) 내에 잔류하는 가스를 완전히 배제[처리실(201) 내를 완전히 퍼지]하지 않아도 좋다. 처리실(201) 내에 잔류하는 가스가 미량이면, 그 후에 수행되는 공정에서 악영향이 발생하지 않는다. 이때 처리실(201) 내에 공급하는 N2가스의 유량도 대유량으로 할 필요는 없고, 예컨대 처리실(201)의 용적과 같은 정도의 양을 공급하는 것에 의해 다음 공정에서 악영향이 발생하지 않을 정도의 퍼지를 수행할 수 있다. 이와 같이 처리실(201) 내를 완전히 퍼지하지 않는 것에 의해 퍼지 시간을 단축하여, 스루풋을 향상시킬 수 있다. 또한 N2가스의 소비도 필요 최소한으로 억제하는 것이 가능해진다.
이때의 히터(213)의 온도는 웨이퍼(200)로의 원료 가스 공급 시와 마찬가지로 300℃ 내지 650℃, 바람직하게는 300℃ 내지 600℃, 보다 바람직하게는 300℃ 내지 550℃의 범위 내의 일정한 온도가 되도록 설정한다. 각 불활성 가스 공급부로부터 공급하는 퍼지 가스로서의 N2가스의 공급 유량은 각각 예컨대 100sccm 내지 20,000sccm의 범위 내의 유량으로 한다. 퍼지 가스로서는 N2가스 외에 Ar, He, Ne, Xe 등의 희가스를 이용해도 좋다.
〔제2 처리 가스 공급 공정(S205)〕
처리실(201) 내의 DCS잔류 가스를 제거한 후, 퍼지 가스의 공급을 정지하고, 반응 가스로서의 NH3가스를 공급한다. 구체적으로는 제2 가스 공급관(244a)의 밸브(244d)를 열고 제2 가스 공급관(244a) 내에 NH3가스를 흘린다. 제2 가스 공급관(244a) 내를 흐르는 NH3가스는 MFC(244c)에 의해 유량 조정된다. 유량 조정된 NH3가스는 공통 가스 공급관(242)·가스 정류부(234)를 개재하여 웨이퍼(200)에 공급된다. 웨이퍼(200) 상에 공급된 NH3가스는 웨이퍼(200) 상에 형성된 실리콘 함유층과 반응하고, 실리콘을 질화시키는 것과 함께 수소, 염소, 염화수소 등의 불순물이 배출된다.
〔퍼지 공정(S206)〕
제2 처리 가스 공급 공정 후, 반응 가스의 공급을 정지하고, 퍼지 공정(S204)과 마찬가지의 처리를 수행한다. 퍼지 공정을 수행하는 것에 의해 제2 가스 공급관(244a), 공통 가스 공급관(242), 처리실(201) 내 등에 잔류하는 미반응 또는 실리콘의 질화에 기여한 후의 NH3가스를 배제시킬 수 있다. 잔류 가스를 제거하는 것에 의해, 잔류 가스에 의한 예기하지 않는 막 형성을 억제할 수 있다.
〔반복 공정(S207)〕
이상의 제1 처리 가스 공급 공정(S203), 퍼지 공정(S204), 제2 처리 가스 공급 공정(S205), 퍼지 공정(S206) 각각을 일 공정씩 수행하는 것에 의해 웨이퍼(200) 상에 소정의 두께의 실리콘질화(SixNy)층이 퇴적된다. 이 공정을 반복하는 것에 의해 웨이퍼(200) 상의 실리콘질화막의 막 두께를 제어할 수 있다. 소정 막 두께가 될 때까지 소정 횟수 반복하도록 제어된다.
〔기판 반출 공정(S208)〕
반복 공정(S207)에서 소정 횟수 실시된 후, 기판 반출 공정(S208)이 수행되고, 웨이퍼(200)가 처리실(201)로부터 반출된다. 구체적으로는 반출 가능한 온도까지 강온시켜, 처리실(201) 내를 불활성 가스로 퍼지하고, 반송 가능한 압력으로 조압된다. 조압 후, 기판 지지부(210)가 승강 기구(218)에 의해 강하되어, 리프트 핀(207)이 관통공(214)으로부터 돌출하여 웨이퍼(200)가 리프트 핀(207) 상에 재치된다. 웨이퍼(200)가 리프트 핀(207) 상에 재치된 후, 게이트 밸브(205)가 열리고 웨이퍼(200)가 처리실(201)로부터 반출된다.
또한 전술한 접촉 개소(500L)로의 퍼지 가스의 공급 중에는 반송 공간(203) 내의 압력을 처리실(201) 내의 압력보다 높아지도록 하는 것에 의해 처리실(201) 내로부터 반송 공간(203)으로의 가스의 유입을 억제할 수 있다.
(3) 본 실시 형태에 따른 효과
본 실시 형태에 의하면, 이하에 나타내는 1개 또는 복수의 효과를 갖는다.
(a) 돌출부(212b)와 경계판(204)을 접촉시키는 것에 의해 반송 공간으로의 가스의 유입을 억제할 수 있다. (b) 돌출부(212b)와 경계판(204)의 간극(500g)에 퍼지 가스를 공급하는 것에 의해 처리실에 처리 가스가 펄스 형상으로 공급된 경우에도 반송 공간으로의 가스의 유입을 억제할 수 있다. (c) 처리실에 처리 가스가 플래시 형상으로 공급된 경우에도 반송 공간으로의 가스의 유입을 억제할 수 있다.
<다른 실시 형태>
이상, 제1 실시 형태를 구체적으로 설명했지만, 본 발명은 전술한 실시 형태에 한정되지 않고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 갖가지 변경 가능하다.
예컨대 도 8의 (A) 및 도 8의 (B)에 도시하는 형태가 있다. 도 8의 (A) 및 도 8의 (B)에 도시하는 바와 같이 경계판(204)에 유연성 통(筒)(204a)과 접촉부(204b)를 설치해도 좋다. 유연성 통(204a)은 예컨대 벨로즈로 구성된다. 접촉부(204b)는 예컨대 기판 재치대(212)와 마찬가지의 재질로 구성된다. 도 8의 (A)는 기판 재치대(212)가 기판 처리 시의 위치를 도시하고, 도 8의 (B)는 웨이퍼(200)의 반입·반출 시의 위치를 도시한다. 도시와 같이 웨이퍼(200)의 반입·반출 시에는 기판 재치대(212)의 돌출부(212b)와 접촉부(204b)는 접촉하지 않고, 유연성 통(204a)이 연장된 형상으로 이루어진다. 기판 처리 시에는 기판 재치대(212)와 접촉부(204b)가 접촉하고, 유연성 통(204a)이 축소되도록 구성된다. 이와 같이 구성하는 것에 의해 기판 재치대(212)가 기울어도 돌출부(212b)의 주방향에서 균일하게 접촉부(204b)와 접촉시키는 것이 가능해진다. 따라서 기판 재치대(212)의 돌출부(212b)와 접촉부(204b)의 평행도를 유지하여, 접촉 개소(500L)와 간극(500g)의 길이를 주방향에서 유지할 수 있다.
이상, 본 발명의 다른 형태를 설명했지만, 본 발명은 전술한 실시 형태에 한정되지 않고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 갖가지 변경이 가능하다.
전술에서는 반도체 장치의 제조 공정에 대하여 기재했지만, 실시 형태에 따른 발명은 반도체 장치의 제조 공정 이외에도 적용 가능하다. 예컨대 액정 디바이스의 제조 공정이나, 세라믹 기판에 대한 플라즈마 처리 등이 있다.
또한 전술에서는 제1 가스(원료 가스)와 제2 가스(반응 가스)를 교호(交互)적으로 공급하여 성막하는 방법에 대하여 기재했지만, 다른 방법에도 적용 가능하다. 예컨대 원료 가스와 반응 가스의 공급 타이밍이 겹치도록 공급해도 좋다.
또한 원료 가스와 반응 가스를 공급하여 CVD성막이 되도록 해도 좋다.
또한 전술에서는 성막 처리에 대하여 기재했지만, 다른 처리에도 적용 가능하다. 예컨대 원료 가스와 반응 가스 중 어느 하나 또는 양방을 이용하여 기판 표면이나 기판에 형성된 막을 플라즈마 산화 처리나, 플라즈마 질화 처리하는 기판 처리에도 본 발명을 적용할 수 있다. 또한 원료 가스와 반응 가스 중 어느 하나 또는 양방을 이용한 열처리나, 플라즈마 어닐링 처리 등의 기판 처리에도 적용할 수 있다.
<본 발명의 바람직한 형태>
이하, 본 발명의 바람직한 형태에 대하여 부기(附記)한다.
<부기1>
본 발명의 일 형태에 의하면,
기판이 수용되는 처리실;
상기 기판을 지지하고, 외주에 돌출부를 포함하는 기판 지지부;
상기 처리실에 설치되고, 상기 돌출부와 접촉하고, 상기 처리실과 상기 기판을 반송하는 반송 공간을 구분하는 경계판;
상기 처리실에 처리 가스를 공급하는 가스 공급부; 및
상기 기판에 상기 처리 가스를 공급할 때에 발생하는 상기 돌출부와 상기 경계판의 간극에 퍼지 가스를 공급하는 경계 퍼지 가스 공급부;
를 포함하는 기판 처리 장치가 제공된다.
<부기2>
부기1에 기재된 기판 처리 장치로서 바람직하게는,
상기 돌출부와 상기 경계판의 거리가 상기 돌출부와 상기 경계판이 접촉하는 지름 방향의 길이보다 짧게 구성된다.
<부기3>
부기1 또는 부기2에 기재된 기판 처리 장치로서 바람직하게는,
상기 돌출부와 상기 경계판이 접촉한 후에 상기 경계 퍼지 가스 공급부가 상기 접촉 개소에 퍼지 가스를 공급하도록 상기 기판 지지부와 상기 경계 퍼지 가스 공급부를 제어하도록 구성된 제어부;를 더 포함한다.
<부기4>
부기1 내지 부기3 중 어느 하나에 기재된 기판 처리 장치로서 바람직하게는,
상기 기판에 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급부; 및
상기 기판 지지부를 처리 위치에 반송할 때에 상기 처리실에 불활성 가스를 공급하는 공정, 상기 돌출부와 상기 경계판이 접촉한 후에 퍼지 가스를 공급하는 공정 및
상기 퍼지 가스의 공급 후에 상기 처리 가스를 공급하는 공정을 수행하도록 상기 기판 지지부와 상기 경계 퍼지 가스 공급부와 상기 처리 가스 공급부와 상기 불활성 가스 공급부를 제어하도록 구성된 제어부;를 더 포함한다.
<부기5>
상기 기판에 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급부; 및 상기 접촉 개소로의 퍼지 가스의 공급은 상기 처리 가스가 공급되는 동안 계속되도록 상기 처리 가스 공급부와 상기 경계 퍼지 가스 공급부를 제어하도록 구성된 제어부;를 더 포함한다.
<부기6>
본 발명의 다른 형태에 의하면,
기판을 처리실에 수용하는 공정;
상기 기판을 외주에 돌출부를 포함하는 기판 지지부로 지지하는 공정; 및
상기 처리실에 설치되고 상기 돌출부와 접촉하고 상기 처리실과 반송 공간을 구분하는 경계판 및 상기 기판에 처리 가스를 공급할 때에 상기 돌출부와 상기 경계판 사이에 발생하는 간극에 퍼지 가스를 공급하는 공정;
을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법이 제공된다.
<부기7>
부기6에 기재된 반도체 장치의 제조 방법으로서 바람직하게는,
상기 기판 지지부를 반송 공간으로부터 처리 위치에 반송하는 공정;
상기 기판을 상기 처리 위치에 반송하는 공정에서 상기 처리실에 불활성 가스를 공급하는 공정; 및
상기 돌출부와 상기 경계판이 접촉하는 접촉 개소에 퍼지 가스를 공급하는 공정 후에 상기 기판에 처리 가스를 공급하는 공정;
을 더 포함한다.
<부기8>
부기6 또는 부기7에 기재된 반도체 장치의 제조 방법으로서 바람직하게는,
상기 돌출부와 상기 경계판이 접촉하는 접촉 개소로의 퍼지 가스를 공급하는 공정은 상기 처리 가스가 공급되는 동안 계속하는 공정을 포함한다.
<부기9>
본 발명의 또 다른 형태에 의하면,
기판을 처리실에 수용하는 순서;
상기 기판을 외주에 돌출부를 포함하는 기판 지지부로 지지하는 공정; 및
상기 처리실에 설치되고 상기 돌출부와 접촉하고 상기 처리실과 반송 공간을 구분하는 경계판 및 상기 기판에 처리 가스를 공급할 때에 상기 돌출부와 상기 경계판 사이에 발생하는 간극에 퍼지 가스를 공급시키는 순서;
를 컴퓨터에 실행시키는 프로그램이 제공된다.
<부기10>
부기9에 기재된 프로그램으로서 바람직하게는,
상기 기판 지지부를 반송 공간으로부터 처리 위치에 반송하는 공정;
상기 기판을 상기 처리 위치에 반송하는 공정에서 상기 처리실에 불활성 가스를 공급시키는 순서; 및
상기 돌출부와 상기 경계판이 접촉하는 접촉 개소에 상기 퍼지 가스를 공급하는 공정 후에 상기 기판에 상기 처리 가스를 공급시키는 순서;
를 더 포함한다.
<부기11>
부기9 또는 부기10에 기재된 프로그램으로서 바람직하게는,
상기 돌출부와 상기 경계판이 접촉하는 접촉 개소로의 퍼지 가스를 공급하는 순서는 상기 처리 가스가 공급되는 동안 계속하는 순서를 포함한다.
<부기12>
본 발명의 또 다른 형태에 의하면,
상기 처리실에 설치되고 상기 돌출부와 접촉하고 상기 처리실과 반송 공간을 구분하는 경계판 및 상기 기판에 처리 가스를 공급할 때에 상기 돌출부와 상기 경계판 사이에 발생하는 간극에 퍼지 가스를 공급시키는 순서를 컴퓨터에 실행시키는 프로그램이 기록된 기록 매체가 제공된다.
<부기13>
부기12에 기재된 기록 매체로서 바람직하게는,
상기 기판 지지부를 반송 공간으로부터 처리 위치에 반송하는 공정;
상기 기판을 상기 처리 위치에 반송하는 공정에서 상기 처리실에 불활성 가스를 공급시키는 순서; 및
상기 돌출부와 상기 경계판이 접촉하는 접촉 개소에 퍼지 가스를 공급하는 공정 후에 상기 기판에 처리 가스를 공급시키는 순서;
를 포함한다.
<부기14>
부기13에 기재된 기록 매체로서 바람직하게는,
상기 돌출부와 상기 경계판이 접촉하는 접촉 개소로의 퍼지 가스의 공급은 상기 처리 가스가 공급되는 동안 계속하는 순서를 포함한다.
200: 웨이퍼(기판) 201: 처리실
202: 처리 용기 204: 경계판
212: 기판 재치대 213: 히터
221: 배기구(제1 배기부) 234: 가스 정류부
231: 덮개 250: 리모트 플라즈마 유닛(여기부)
301a: 퍼지 가스 공급공 301b: 퍼지 영역

Claims (11)

  1. 기판이 수용되는 처리실;
    상기 기판을 지지하고, 외주에 돌출부를 포함하는 기판 지지부;
    상기 처리실에 설치되고, 상기 돌출부와 접촉하고, 상기 처리실과 상기 기판을 반송하는 반송 공간을 구분하는 경계판;
    상기 처리실에 처리 가스를 공급하는 가스 공급부; 및
    상기 기판에 상기 처리 가스를 공급할 때에 발생하는 상기 돌출부와 상기 경계판의 간극(間隙)에 퍼지 가스를 공급하는 경계 퍼지 가스 공급부;
    를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 돌출부와 상기 경계판의 거리가 상기 돌출부와 상기 경계판이 접촉하는 지름 방향의 길이보다 짧게 구성된 기판 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 돌출부와 상기 경계판이 접촉한 후에 상기 경계 퍼지 가스 공급부가 상기 접촉하는 개소(箇所)에 상기 퍼지 가스를 공급하도록 상기 기판 지지부와 상기 경계 퍼지 가스 공급부를 제어하도록 구성된 제어부를 포함하는 기판 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기판에 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급부를 더 포함하고,
    상기 기판 지지부를 처리 위치에 반송할 때에 상기 처리실에 상기 불활성 가스를 공급하는 공정;
    상기 돌출부와 상기 경계판이 접촉한 후에 퍼지 가스를 공급하는 공정; 및
    상기 퍼지 가스의 공급 후에 상기 처리 가스를 공급하는 공정;
    을 수행하도록, 상기 기판 지지부와 상기 경계 퍼지 가스 공급부와 상기 처리 가스 공급부와 상기 불활성 가스 공급부를 제어하도록 구성된 제어부;
    를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기판에 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급부; 및
    상기 접촉하는 개소로의 퍼지 가스의 공급은 상기 처리 가스가 공급되는 동안 계속되도록 상기 처리 가스 공급부와 상기 경계 퍼지 가스 공급부를 제어하도록 구성된 제어부;
    를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  6. 기판을 처리실에 수용하는 공정;
    상기 기판을 외주(外周)에 돌출부를 포함하는 기판 지지부로 지지하는 공정; 및
    상기 처리실에 설치되고 상기 돌출부와 접촉하고 상기 처리실과 반송 공간을 구분하는 경계판 및 상기 기판에 처리 가스를 공급할 때에 상기 돌출부와 상기 경계판 사이에 발생하는 간극에 퍼지 가스를 공급하는 공정;
    을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 기판 지지부를 상기 반송 공간으로부터 처리 위치에 반송하는 공정;
    상기 기판을 상기 처리 위치에 반송하는 공정에서 상기 처리실에 불활성 가스를 공급하는 공정; 및
    상기 돌출부와 상기 경계판이 접촉하는 접촉 개소에 상기 퍼지 가스를 공급하는 공정 후에 상기 기판에 상기 처리 가스를 공급하는 공정;
    을 더 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 돌출부와 상기 경계판이 접촉하는 접촉 개소로의 상기 퍼지 가스를 공급하는 공정은 상기 처리 가스가 공급되는 동안 계속하는 공정을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
  9. 기판을 처리실에 수용시키는 순서;
    상기 기판을 외주에 돌출부를 포함하는 기판 지지부로 지지시키는 공정; 및
    상기 처리실에 설치되고 상기 돌출부와 접촉하고 상기 처리실과 반송 공간을 구분하는 경계판 및 상기 기판에 처리 가스를 공급할 때에 상기 돌출부와 상기 경계판 사이에 발생하는 간극에 퍼지 가스를 공급시키는 순서;
    를 컴퓨터에 실행시키는 프로그램이 기록된 기록 매체.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 기판 지지부를 상기 반송 공간으로부터 처리 위치에 반송하는 순서;
    상기 기판을 상기 처리 위치에 반송하는 공정에서 상기 처리실에 불활성 가스를 공급시키는 순서; 및
    상기 돌출부와 상기 경계판이 접촉하는 접촉 개소에 상기 퍼지 가스를 공급하는 공정 후에 상기 기판에 처리 처리 가스를 공급시키는 순서;
    를 더 포함하는 컴퓨터에 실행시키는 프로그램이 기록된 기록 매체.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 돌출부와 상기 경계판이 접촉하는 접촉 개소로의 퍼지 가스를 공급하는 순서는 상기 처리 가스가 공급되는 동안 계속하는 순서를 포함하는 컴퓨터에 실행시키는 프로그램이 기록된 기록 매체.
KR1020150064258A 2014-07-22 2015-05-08 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체 Active KR101725902B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014148875A JP5800964B1 (ja) 2014-07-22 2014-07-22 基板処理装置、半導体装置の製造方法および記録媒体
JPJP-P-2014-148875 2014-07-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160011567A true KR20160011567A (ko) 2016-02-01
KR101725902B1 KR101725902B1 (ko) 2017-04-11

Family

ID=54477688

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150064258A Active KR101725902B1 (ko) 2014-07-22 2015-05-08 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20160024650A1 (ko)
JP (1) JP5800964B1 (ko)
KR (1) KR101725902B1 (ko)
CN (1) CN105304525B (ko)
TW (1) TWI567223B (ko)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108780751B (zh) * 2016-03-28 2022-12-16 株式会社国际电气 衬底处理装置、半导体器件的制造方法及记录介质
US10403474B2 (en) * 2016-07-11 2019-09-03 Lam Research Corporation Collar, conical showerheads and/or top plates for reducing recirculation in a substrate processing system
JP6616258B2 (ja) * 2016-07-26 2019-12-04 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 基板処理装置、蓋部カバーおよび半導体装置の製造方法
JP6794184B2 (ja) * 2016-08-31 2020-12-02 株式会社日本製鋼所 プラズマ原子層成長装置
JP6723116B2 (ja) 2016-08-31 2020-07-15 株式会社日本製鋼所 原子層成長装置および原子層成長方法
JP6778553B2 (ja) * 2016-08-31 2020-11-04 株式会社日本製鋼所 原子層成長装置および原子層成長方法
CN107034447B (zh) * 2017-05-05 2023-09-15 宁波工程学院 一种化学气相沉积镀制金刚石膜的设备
JP6691152B2 (ja) * 2018-02-07 2020-04-28 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム
CN112204725B (zh) * 2018-04-20 2025-07-11 朗姆研究公司 边缘排除控制
JP7225599B2 (ja) * 2018-08-10 2023-02-21 東京エレクトロン株式会社 成膜装置
JP7465265B2 (ja) 2018-11-21 2024-04-10 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 位相制御を使用してプラズマ分布を調整するためのデバイス及び方法
US11236424B2 (en) * 2019-11-01 2022-02-01 Applied Materials, Inc. Process kit for improving edge film thickness uniformity on a substrate
KR20230097148A (ko) * 2020-11-04 2023-06-30 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 대형 챔버 퍼지 제어를 위한 자가 정렬 퍼지 링
CN114855146A (zh) * 2022-04-26 2022-08-05 江苏微导纳米科技股份有限公司 半导体设备及反应腔

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08255760A (ja) * 1994-10-20 1996-10-01 Applied Materials Inc ウエハ処理リアクタにおける基板支持用シールド
JP2004063661A (ja) * 2002-07-26 2004-02-26 Hitachi Kokusai Electric Inc 半導体製造装置
KR20080069125A (ko) * 2007-01-22 2008-07-25 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 가열 장치, 가열 방법 및 기억 매체
KR20110106871A (ko) * 2009-01-08 2011-09-29 에이에스엠 아메리카, 인코포레이티드 처리 챔버로의 개구에 대한 간극 유지

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100243784B1 (ko) * 1990-12-05 2000-02-01 조셉 제이. 스위니 웨이퍼의 전방부 모서리와후방부에서의 증착을 방지하는 cvd웨이퍼 처리용 수동 실드
US6589352B1 (en) * 1999-12-10 2003-07-08 Applied Materials, Inc. Self aligning non contact shadow ring process kit
US6998014B2 (en) * 2002-01-26 2006-02-14 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for plasma assisted deposition
US20070116873A1 (en) * 2005-11-18 2007-05-24 Tokyo Electron Limited Apparatus for thermal and plasma enhanced vapor deposition and method of operating
US8937022B2 (en) * 2010-11-29 2015-01-20 Hitachi Kokusai Electric Inc. Method of manufacturing semiconductor device, substrate processing method and substrate processing apparatus
US10221478B2 (en) * 2013-04-30 2019-03-05 Tokyo Electron Limited Film formation device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08255760A (ja) * 1994-10-20 1996-10-01 Applied Materials Inc ウエハ処理リアクタにおける基板支持用シールド
JP2004063661A (ja) * 2002-07-26 2004-02-26 Hitachi Kokusai Electric Inc 半導体製造装置
KR20080069125A (ko) * 2007-01-22 2008-07-25 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 가열 장치, 가열 방법 및 기억 매체
KR20110106871A (ko) * 2009-01-08 2011-09-29 에이에스엠 아메리카, 인코포레이티드 처리 챔버로의 개구에 대한 간극 유지

Also Published As

Publication number Publication date
TWI567223B (zh) 2017-01-21
JP2016025238A (ja) 2016-02-08
KR101725902B1 (ko) 2017-04-11
CN105304525B (zh) 2018-08-28
CN105304525A (zh) 2016-02-03
US20160024650A1 (en) 2016-01-28
JP5800964B1 (ja) 2015-10-28
TW201615881A (zh) 2016-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101725902B1 (ko) 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체
JP5837962B1 (ja) 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびガス整流部
KR101665373B1 (ko) 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체
KR101971326B1 (ko) 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체
KR101685833B1 (ko) 기판 처리 장치, 가스 정류부, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체
CN104517793B (zh) 半导体器件的制造方法、衬底处理装置
KR101611202B1 (ko) 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체
US9163309B2 (en) Substrate processing apparatus, method of manufacturing semiconductor device and non-transitory computer-readable recording medium
KR101882774B1 (ko) 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체
KR20150110246A (ko) 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체
KR102337523B1 (ko) 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치 및 기록 매체

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20150508

PA0201 Request for examination
PG1501 Laying open of application
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20160712

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20170123

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20170405

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20170405

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20210325

Start annual number: 5

End annual number: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20240315

Start annual number: 8

End annual number: 8