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KR20160016477A - 기판 처리 장치, 챔버 덮개 구조, 기판의 생산 방법을 기억한 프로그램 및 기판의 생산 방법 - Google Patents

기판 처리 장치, 챔버 덮개 구조, 기판의 생산 방법을 기억한 프로그램 및 기판의 생산 방법 Download PDF

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KR20160016477A
KR20160016477A KR1020140112290A KR20140112290A KR20160016477A KR 20160016477 A KR20160016477 A KR 20160016477A KR 1020140112290 A KR1020140112290 A KR 1020140112290A KR 20140112290 A KR20140112290 A KR 20140112290A KR 20160016477 A KR20160016477 A KR 20160016477A
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KR
South Korea
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substrate
heating means
susceptor
chamber
chamber lid
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Application number
KR1020140112290A
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English (en)
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KR101622666B1 (ko
Inventor
미츠로 타나베
요시히코 야나기사와
카즈히로 유아사
마사노리 사카이
야스토시 츠보타
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
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Publication of KR20160016477A publication Critical patent/KR20160016477A/ko
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Abstract

기판 재치부 외주의 열이 가스 분산 채널을 구성하는 벽에 흡수된다는 과제를 발견하였다. 그 결과, 기판 면내의 온도를 균일하게 하는 것이 곤란하였다.
제1 가열 수단을 포함하는 챔버 덮개 구조; 상기 챔버 덮개 구조에 근접하여 기판을 가열하기 위한 제2 가열 수단을 포함하는 기판 재치부; 상기 챔버 덮개 구조와 상기 기판 재치부로 적어도 구성되는 처리 용기; 및 상기 제2 가열 수단이 상기 기판 재치부를 가열할 때에 상기 제2 가열 수단으로부터의 열에너지가 상기 기판 재치부로부터 상기 챔버 덮개 구조에 열 전달되는 것을 억제하도록 상기 제1 가열 수단을 제어하는 제어부;를 포함한다.

Description

기판 처리 장치, 챔버 덮개 구조, 기판의 생산 방법을 기억한 프로그램 및 기판의 생산 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, CHAMBER LID ASSEMBLY, METHOD OF MANUFACTURING SUBSTRATE AND PROGRAM STORING THE SAME}
본 발명은 기판 처리 장치, 챔버 덮개 구조, 기판의 생산 방법을 기억한 프로그램 및 기판의 생산 방법에 관한 것이다.
최근 플래시 메모리 등의 반도체 장치는 고집적화의 경향에 있다. 이에 따라 패턴 사이즈가 현저하게 미세화되고 있다. 이들의 패턴을 형성할 때, 제조 공정의 일 공정으로서 기판에 산화 처리나 질화 처리 등의 소정의 처리를 수행하는 공정이 실시되는 경우가 있다.
상기 패턴을 형성하는 방법 중 하나로서 회로 사이에 홈[溝]을 형성하고, 그 홈에 시드 막이나 라이너 막이나 배선을 형성하는 공정이 존재한다. 이 홈은 최근의 미세화에 따라 높은 애스펙트비가 되도록 구성된다.
라이너 막 등을 형성하는데 있어서는 홈의 상부 측면, 중부 측면, 하부 측면, 저부(底部)에서도 막 두께에 편차가 없는 양호한 스텝 커버리지의 막을 형성하는 것이 요구되고 있다. 양호한 스텝 커버리지의 막으로 하는 것에 의해 반도체 디바이스의 특성을 홈 사이에서 균일로 할 수 있고, 이에 의해 반도체 디바이스의 특성 편차를 억제할 수 있기 때문이다.
이 높은 애스펙트비의 홈을 처리하기 위해서 가스를 가열하여 처리하거나, 가스를 플라즈마 상태로 하여 처리하는 것이 시도되었지만, 양호한 스텝 커버리지를 포함하는 막을 형성하는 것은 곤란했다.
상기 막을 형성하는 방법으로서 적어도 2종류의 처리 가스를 교호(交互)적으로 공급하여 기판 표면에서 반응시키는 교대 공급 방법이 있다.
한편, 기판 면내(面內)의 반도체 디바이스의 특성을 균일하게 할 필요가 있기 때문에 박막을 형성할 때에 기판 면내를 균일하게 가열하거나, 기판에 대하여 가스를 균일하게 공급할 필요가 있다. 이를 실현하기 위해서 기판의 처리면에 균일하게 가스를 공급하는 것이 가능한 매엽(枚葉) 장치가 개발되고 있다. 이 매엽 장치에서는 가스를 보다 균일하게 공급하기 위해서 예컨대 기판을 향할수록 지름이 커질 수 있는 가스 분산 채널을 포함한다. 이와 함께 기판 면내를 균일하게 가열하기 위해서 기판을 재치하는 기판 재치부 내에 히터를 설치하고, 그 히터에 의해 기판을 균일하게 가열한다.
전술한 장치에서는 기판을 향할수록 지름이 커질 수 있는 가스 분산 채널을 포함한다. 바꿔 말하면, 가스 분산 채널을 형성하기 위한 벽이 기판 중앙과 대향하는 위치에 존재하지 않고 기판 외주(外周)와 대향하는 위치에 존재하도록 구성된다. 발명자가 예의 연구한 결과, 이와 같은 형상의 장치로는 기판 재치부 외주의 열이 가스 분산 채널을 구성하는 벽에 흡수된다는 과제를 발견했다. 그 결과, 기판 면내의 온도를 균일하게 하는 것이 곤란했다.
본 발명은 전술한 과제를 감안하고, 기판에 대한 균일한 가스 공급과 기판 면내의 균일한 가열을 동시에 달성 가능한 기판 처리 장치, 챔버 덮개 구조, 기판의 생산 방법을 기억한 프로그램 및 기판의 생산 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 형태에서는 제1 가열 수단을 포함하는 챔버 덮개 구조; 상기 챔버 덮개 구조에 근접하여 기판을 가열하기 위한 제2 가열 수단을 포함하는 서셉터(기판 재치부); 상기 챔버 덮개 구조와 상기 서셉터로 적어도 구성되는 처리 용기(처리실); 및 상기 제2 가열 수단이 상기 서셉터를 가열할 때에 상기 제2 가열 수단으로부터의 열에너지가 상기 서셉터로부터 상기 챔버 덮개 구조에 열 전달되는 것을 억제하도록 상기 제1 가열 수단을 제어하는 제어부;를 포함하는 기판 처리 장치가 제공된다.
본 발명이 다른 형태에서는 지름이 하방(下方)을 향하여 서서히 커지도록 구성되는 가스 분산 채널; 적어도 챔버 덮개 구조의 저벽부(底壁部)의 내측에 설치되는 가열 수단; 및 상기 챔버 덮개 구조를 구성하는 재질보다 높은 열전도율을 가지는 재질로 구성되고 상기 가열 수단을 피복하는 커버;를 포함하는 챔버 덮개 구조가 제공된다.
본 발명의 또 다른 형태에서는 성막 시에 기판에 근접하여 위치 결정되는 제1 가열 수단을 포함하는 챔버 덮개 구조; 및 챔버 덮개 구조의 하부에 설치되고 기판을 가열하기 위한 제2 가열 수단을 포함하는 서셉터;를 포함하는 기판 처리 장치를 사용한 기판의 생산 방법을 기억한 프로그램으로서, 기판을 상기 서셉터에 재치하는 공정; 기판에 대하여 상기 챔버 덮개 구조를 통해서 처리 가스를 공급하는 공정; 제2 가열 수단으로 생성된 열이 상기 서셉터로부터 상기 챔버 덮개 구조에 전도되는 것을 억제하도록 상기 제1 가열 수단을 제어하는 공정; 및 기판을 서셉터로부터 제거하는 공정;을 포함하는 기판의 생산 방법을 기억한 프로그램이 제공된다.
본 발명의 또한 또 다른 형태에서는 성막 시에 기판에 근접하여 위치 결정되는 제1 가열 수단을 포함하는 챔버 덮개 구조; 및 챔버 덮개 구조 하부에 설치되고 기판을 가열하기 위한 제2 가열 수단을 포함하는 서셉터;를 포함하는 기판 처리 장치를 사용한 기판의 생산 방법으로서, 기판을 상기 서셉터에 재치하는 공정; 기판에 대하여 상기 챔버 덮개 구조를 통해서 처리 가스를 공급하는 공정; 제2 가열 수단으로 생성된 열이 상기 서셉터로부터 상기 챔버 덮개 구조에 전도되는 것을 억제하도록 상기 제1 가열 수단을 제어하는 공정; 및 기판을 서셉터로부터 제거하는 공정;을 포함하는 기판의 생산 방법이 제공된다.
본 발명에 의하면, 기판에 대한 균일한 가스 공급과 기판 면내 가열을 동시에 달성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 장치를 도시하는 도면.
도 2는 도 1에 도시하는 기판 처리 장치의 기판 처리 공정을 도시하는 플로우 차트.
도 3은 도 2에 도시하는 성막 공정의 상세를 도시하는 플로우 차트.
도 4는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 장치를 도시하는 도면.
〔제1 실시 형태〕
이하, 본 발명의 제1 실시 형태를 설명한다.
<장치 구성>
본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(100)의 구성을 도 1에 도시한다. 기판 처리 장치(100)는 도 1에 도시되는 바와 같이 매엽식의 기판 처리 장치로서 구성된다.
〔처리 용기〕
도 1에 도시하는 바와 같이 기판 처리 장치(100)는 처리 용기(처리실, 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 재료에 의해 구성된다. 처리 용기(202) 내에는 기판으로서의 실리콘 웨이퍼 등의 웨이퍼(200)를 처리하는 반응 존(201)(반응실)과, 웨이퍼(200)를 반응 존(201)에 반송할 때에 웨이퍼(200)가 통과하는 반송 공간(203)이 형성된다. 처리 용기(202)는 상부 용기(202a)와 하부 용기(202b)로 구성된다.
하부 용기(202b)의 측면에는 게이트 밸브(205)에 인접한 기판 반입출구(206)가 설치되고, 웨이퍼(200)는 기판 반입출구(206)를 개재하여 도시되지 않는 반송실과의 사이를 이동한다. 하부 용기(202b)의 저부에는 리프트 핀(207)이 복수 설치된다.
반응 존(201) 내에는 웨이퍼(200)를 지지하는 기판 지지부(210)가 설치된다. 서셉터(기판 재치부, 212)는 웨이퍼(200)를 재치하는 재치면(211)과, 서셉터(212)에 내포된 가열원(源)으로서의 히터(213)(제2 가열 수단)와, 서셉터에 내포된 냉각원으로서의 제2 냉각부(260)를 주로 포함한다. 서셉터(212)에는 리프트 핀(207)이 관통하는 관통공(214)이 리프트 핀(207)과 대응하는 위치에 각각 설치된다. 히터(213)의 외주 하방에는 서셉터(212)의 외주의 온도를 검출하는 제2 온도 센서(301)가 설치된다. 서셉터 외주이며 히터(213)와 제2 온도 센서(301) 사이에는 서셉터(212)의 온도를 제어하기 위한 제2 냉각부(260)가 설치된다. 제2 냉각부(260)는 공극(空隙)으로 구성되고, 공극 내부에 갈덴(Galden) 등의 냉매가 공급된다.
서셉터(212)는 샤프트(217)에 의해 지지된다. 샤프트(217)는 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 서셉터(212)를 승강시키는 것에 의해 기판 재치면(211) 상에 재치되는 웨이퍼(200)를 승강시키는 것이 가능하도록 이루어진다. 또한 샤프트(217) 하단부의 주위는 벨로즈(219)에 의해 피복되고, 처리 용기(202) 내는 기밀하게 보지(保持)된다.
서셉터(212)는 웨이퍼(200)의 반송 시에는 기판 재치면(211)이 기판 반입출구(206)에 대향하는 위치(웨이퍼 반송 위치)까지 하강하고, 웨이퍼(200)의 처리 시에는 도 1에서 도시되는 바와 같이 웨이퍼(200)가 반응 존(201) 내의 처리 위치(웨이퍼 처리 위치)가 될 때까지 상승한다.
구체적으로는 서셉터(212)를 웨이퍼 반송 위치까지 하강시켰을 때에는 리프트 핀(207)의 상단부가 기판 재치면(211)의 상면으로부터 돌출하여 리프트 핀(207)이 웨이퍼(200)를 하방으로부터 지지하도록 이루어진다. 또한 서셉터(212)를 웨이퍼 처리 위치까지 상승시켰을 때에는 리프트 핀(207)은 기판 재치면(211)의 상면으로부터 매몰하여 기판 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.
반응 존(201)의 상방(上方)에는 예컨대 스텐레스 등의 저열전도 재질로 구성되는 챔버 리드 어셈블리(231)(챔버 덮개 구조, 챔버 덮개부)가 배치된다. 챔버 리드 어셈블리(231)의 철부(231a)(凸部)는 상부 용기(202a)의 일부를 구성하는 천판(204)(天板)의 중앙에 설치된 공(204a)(孔)을 관통하여 후술하는 가스 공급부에 접속된다. 또한 저열전도 부재로 하는 것에 의해 후술하는 히터(234)에 의해 발생하는 열이 후술하는 천판(204)이나 가스 공급관에 전달되기 어렵도록 이루어진다.
챔버 리드 어셈블리(231)의 중심에는 철부(231a)로부터 챔버 리드 어셈블리(231) 하방을 향하여 가스 분산 채널(231b)이 설치된다. 가스 분산 채널(231b)은 가스 공급부와 반응 존(201)을 연통(連通)시킨다. 가스 분산 채널(231b)의 측벽(231c)은 가스 분산 채널(231b)이 기판 재치면(211)에 근접할수록 지름이 커지도록 구성되어 웨이퍼(200) 상에 균일하게 가스가 공급된다. 가스 분산 채널(231b)은 기판 재치면(211)의 방향으로 수직으로 연재(延在)하고, 또한 가스 분산 채널(231b)의 중심축(250)을 따라 챔버 리드 어셈블리(231)를 관통하여 저벽(231e)까지 연장한다. 가스 분산 채널(231b)의 일부분은 상부(241) 내에서는 중심축(250)을 따라 원통 형상으로 이루어진다. 가스 분산 채널(231b)의 일부분이 가스 분산 채널(231b)의 하부(231d) 내에서는 중심축(250)으로부터 이격되도록 테이퍼 형상으로 이루어진다. 또한 가스 분산 채널(231b)은 하부(231d)를 넘어 반응 존(201)까지 연장하고, 초크(251)까지 연재한다. 초크(251)는 반응 존(201)과 처리 용기(202) 사이의 가스의 흐름을 조절한다. 일 실시예로서 서셉터(212)가 반응 존(201) 내의 프로세스 포지션의 위치에 있는 경우, 저벽(231e)과 서셉터(212) 상의 기판 재치면(211) 사이의 최소 공간은 0.02인치 내지 2.0인치 사이다. 바람직하게는 0.02인치 내지 0.2인치 사이다. 이 공간은 공급되는 가스나, 저벽(231e)과 서셉터(212) 사이의 열의 전도를 고려한 프로세스 조건에 의존하여 변화한다.
챔버 리드 어셈블리(231) 내 적어도 저벽(231e)을 구성하는 면에는 고열전도 부재로 구성되는 균열부로서의 커버(233)가 설치된다. 커버(233)는 적어도 챔버 리드 어셈블리(231)보다 높은 열전도율을 가지고, 예컨대 알루미늄(열전도율: 236W·m-1·K-1)으로 구성된다. 여기서 커버(233)의 재질인 알루미늄의 열전도율은 236W·m-1·K-1이며, 챔버 리드 어셈블리(231)의 재질인 스텐레스의 열전도율은 16.7W·m-1·K-1 내지 20.9W·m-1·K-1이기 때문에 커버(233)는 챔버 리드 어셈블리(231)보다 높은 열전도율을 가진다. 커버(233)에는 천정(天井) 히터(234)(제1 가열 수단)가 매립된다. 또한 이 히터(234)는 1개 또는 복수 개 중 어느 하나로 구성되어도 좋지만, 복수 개라면 개별로 온도 제어가 가능해지기 때문에 복수 개인 것이 바람직하다. 천정 히터(234)의 근방에는 제1 온도 센서(302)가 설치되고, 저벽(231e)의 온도를 검출 가능하도록 구성된다. 또한 챔버 리드 어셈블리(231)에는 제1 냉각부(261)가 설치된다. 냉각부(261)는 공극으로 구성되고, 공극 내부에 갈덴 등의 냉매가 공급된다.
챔버 리드 어셈블리(231) 내, 천판(204)과 접촉하는 면에는 천판(204)의 면을 따라 공극으로 구성되는 열 감쇠부(235)(減衰部)가 설치된다. 열 감쇠부(235)는 히터(234)에 의해 발생하는 열이 챔버 리드 어셈블리(231), 천판(204)을 개재하여 가스 공급부의 밸브에 고열이 전달되지 않도록 열에너지를 감쇠시킨다. 예컨대 밸브가 고온에 노출된 경우, 밸브의 내구성이 현저하게 저하한다. 열 감쇠부를 설치하는 것에 의해 밸브의 수명을 연장한다.
〔공급계〕
철부(231a)에 설치된 가스 분산 채널(231b)에는 상부(上部, 241)가 접속된다. 상부(241)의 플랜지와 철부(231a)의 상면은 도시되지 않는 나사 등으로 고정된다. 상부(241)의 측벽에는 적어도 2개의 가스 공급관이 접속된다.
상부(241)에는 제1 가스 공급관(243a), 제2 가스 공급관(244a)이 접속된다. 제2 가스 공급관(244a)은 리모트 플라즈마 유닛(244e)을 개재하여 상부(241)에 접속된다.
제1 가스 공급관(243a)을 포함하는 제1 가스 공급계(243)로부터는 제1 원소 함유 가스가 주로 공급되고, 제2 가스 공급관(244a)을 포함하는 제2 가스 공급계(244)로부터는 주로 제2 원소 함유 가스가 공급된다. 제3 가스 공급관(245a)을 포함하는 제3 가스 공급계(245)로부터는 웨이퍼를 처리할 때에는 주로 불활성 가스가 공급된다.
〔제1 가스 공급계〕
제1 가스 공급관(243a)에는 상류 방향부터 순서대로 제1 가스 공급원(243b), 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(243c)(MFC) 및 개폐 밸브인 밸브(243d)가 설치된다.
제1 가스 공급관(243a)으로부터 제1 원소를 함유하는 가스(이하, 「제1 원소 함유 가스」)가 매스 플로우 컨트롤러(243c), 밸브(243d), 상부(241)를 개재하여 반응 존(201)에 공급된다.
제1 원소 함유 가스는 원료 가스, 즉 처리 가스 중 하나다. 여기서 제1 원소는 예컨대 하프늄(Hf)이다. 즉 제1 원소 함유 가스는 예컨대 하프늄 함유 가스다. 또한 제1 원소 함유 가스는 상온 상압에서 고체, 액체 및 기체 중 어느 것이어도 좋다. 제1 원소 함유 가스가 상온 상압에서 액체인 경우에는 제1 가스 공급원(243b)과 매스 플로우 컨트롤러(243c) 사이에 도시되지 않는 기화기를 설치하면 좋다. 여기서는 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(246c)(MFC) 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 공급계(243)(하프늄 함유 가스 공급계라고도 부른다)가 구성된다.
또한 주로 제1 불활성 가스 공급관(246a), 매스 플로우 컨트롤러(246c) 및 밸브(246d)에 의해 제1 불활성 가스 공급계가 구성된다. 또한 불활성 가스 공급원(246b), 제1 가스 공급관(243a)을 제1 불활성 가스 공급계에 포함시켜서 생각해도 좋다.
또한 제1 가스 공급원(243b), 제1 불활성 가스 공급계를 제1 원소 함유 가스 공급계(243)에 포함시켜서 생각해도 좋다.
〔제2 가스 공급계〕
제2 가스 공급관(244a)에는 하류에 리모트 플라즈마 유닛(244e)이 설치된다. 상류에는 상류 방향부터 순서대로 제2 가스 공급원(244b), 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(244c)(MFC) 및 개폐 밸브인 밸브(244d)가 설치된다.
제2 가스 공급관(244a)으로부터는 제2 원소를 함유하는 가스(이하, 「제2 원소 함유 가스」)가 매스 플로우 컨트롤러(244c), 밸브(244d), 리모트 플라즈마 유닛(244e), 상부(241)를 개재하여 반응 존(201) 내에 공급된다.
또한 제2 가스를 플라즈마 상태에서 처리실에 공급하는 경우에는 제2 가스 공급관(244a)에 리모트 플라즈마 유닛(244e)을 설치해도 좋다. 리모트 플라즈마 유닛(244e)을 통과한 제2 가스는 플라즈마 상태로 변화하여 웨이퍼(200) 상에 공급된다.
제2 원소 함유 가스는 처리 가스 중 하나다. 또한 제2 원소 함유 가스는 반응 가스 또는 개질 가스로서 생각해도 좋다.
여기서 제2 원소 함유 가스는 제1 원소와 다른 제2 원소를 함유한다. 제2 원소는 예컨대 산소(O), 질소(N), 탄소(C) 중 어느 하나다. 본 실시 형태에서는 제2 원소 함유 가스는 예컨대 산소 함유 가스로 한다. 구체적으로는 산소 함유 가스로서 산소(O2) 가스가 이용된다.
주로 제2 가스 공급관(244a), 매스 플로우 컨트롤러(244c), 밸브(244d)에 의해 제2 원소 함유 가스 공급계(244)(산소 함유 가스 공급계라고도 부른다)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(247c)(MFC) 및 개폐 밸브인 밸브(247d)가 설치된다.
제2 불활성 가스 공급관(247a)으로부터는 불활성 가스가 매스 플로우 컨트롤러(247c), 밸브(247d), 제2 가스 공급관(244a), 리모트 플라즈마 유닛(244e)을 개재하여 반응 존(201) 내에 공급된다. 불활성 가스는 박막 형성 공정(S104)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 공급계가 구성된다. 또한 불활성 가스 공급원(247b), 제2 가스 공급관(244a), 리모트 플라즈마 유닛(244e)을 제2 불활성 가스 공급계에 포함시켜서 생각해도 좋다.
또한 제2 가스 공급원(244b), 리모트 플라즈마 유닛(244e), 제2 불활성 가스 공급계를 제2 원소 함유 가스 공급계(244)에 포함시켜서 생각해도 좋다.
〔제3 가스 공급계〕
제3 가스 공급관(245a)에는 상류 방향부터 순서대로 제3 가스 공급원(245b), 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(245c)(MFC) 및 개폐 밸브인 밸브(245d)가 설치된다.
제3 가스 공급관(245a)으로부터 퍼지 가스로서의 불활성 가스가 매스 플로우 컨트롤러(245c), 밸브(245d)를 개재하여 반응 존(201)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 공급계(245)가 구성된다.
제3 가스 공급관(245a)으로부터는 기판 처리 공정에서는 불활성 가스가 매스 플로우 컨트롤러(245c), 밸브(245d)를 개재하여 반응 존(201) 내에 공급된다.
불활성 가스 공급원(245b)으로부터 공급되는 불활성 가스는 기판 처리 공정에서는 처리 용기(202)나 챔버 리드 어셈블리(231) 내에 잔류하는 가스를 퍼지하는 퍼지 가스로서 작용한다.
〔배기계〕
처리 용기(202)의 분위기를 배기하는 배기계는 반응 존(201)의 측벽에 설치된 배기 공(221)에 접속되는 배기관(222)을 포함한다. 배기관(222)에는 반응 존(201) 내를 소정의 압력으로 제어하는 압력 제어기인 APC(223)(AutoPressure Controller)가 설치된다. APC(223)는 개도(開度) 조정 가능한 밸브 보디[弁體](도시되지 않음)를 포함하고, 후술하는 컨트롤러로부터의 지시에 따라 배기관(222)의 컨덕턴스를 조정한다. 배기관(222)에서 APC(223)의 하류측에는 밸브(224)가 설치된다. 밸브(224)의 하류측에는 펌프(225)가 접속된다. 배기관(222), APC(223), 밸브(224)를 배기계라고 부른다. 또한 펌프(225)를 포함시켜서 배기계라고 불러도 좋다.
〔온도 비교부〕
제2 온도 센서(301)와 제1 온도 센서(302)는 온도 비교부로서의 온도 비교기(253)에 접속된다. 온도 비교기(253)는 후술하는 컨트롤러(280)에 전기적으로 접속된다. 각 센서로부터 출력된 온도 데이터는 온도 비교기(253)에 입력되고, 온도 비교기(253)에서는 입력된 온도 데이터가 원하는 범위 내에 유지되어 있는지에 대한 여부를 판단한다. 그 판단 결과는 컨트롤러(280)에 출력된다. 컨트롤러(280)가 원하는 온도 범위에 유지되어 있지 않다고 판단한 경우에는 원하는 온도 범위 내가 되도록 서셉터(212)의 히터(213)와 천정 히터(234)를 상대적으로 제어한다.
〔컨트롤러〕
기판 처리 장치(100)는 기판 처리 장치(100)의 각(各) 부(部)의 동작을 제어하는 컨트롤러(280)를 포함한다. 컨트롤러(280)는 연산부(281) 및 기억부(282)를 적어도 포함한다. 컨트롤러(280)는 전술한 각 구성으로 접속되고, 상기 컨트롤러나 사용자의 지시에 따라 기억부(282)로부터 프로그램이나 레시피를 호출하고, 그 내용에 따라 각 구성의 동작을 제어한다.
또한 컨트롤러(280)는 전용의 컴퓨터로서 구성해도 좋고, 범용의 컴퓨터로서 구성해도 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, USB메모리(USB Flash Drive)나 메모리 카드 등의 반도체 메모리]를 준비하고, 외부 기억 장치(283)를 이용하여 범용의 컴퓨터에 프로그램을 인스톨하는 것에 의해 본 실시 형태에 따른 컨트롤러(280)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 기억부(282)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 기억부(282) 단체(單體)만을 포함하는 경우, 외부 기억 장치(283) 단체만을 포함하는 경우, 또는 그 양방(兩方)을 포함하는 경우가 있다. 또한 온도 비교기(253)를 컨트롤러(280)와 다른 구성으로서 기재하였지만 이에 한정되지 않고, 컨트롤러(280)의 하나의 기능으로 해도 좋다. 이 경우, 제2 온도 센서(301)와 제1 온도 센서(302)는 컨트롤러(280)에 전기적으로 접속된다.
또한 발명자가 예의 연구한 결과, 본 실시 형태와 같은 기판을 향할수록 지름이 커질 수 있는 가스 분산 채널을 포함하는 장치에서는 본 발명과 같은 커버(233)를 설치하지 않은 경우, 다음과 같은 이유로 웨이퍼의 면내 온도를 균일하게 하는 것이 어렵다 것을 알았다.
그 이유는 웨이퍼(200)의 중앙과 대향하는 부분에 공간이 존재하고, 웨이퍼(200)의 외주와 대향하는 부분에 챔버 리드 어셈블리(231)가 존재하기 때문이다. 웨이퍼(200)는 히터(213)에 의해 가열되지만, 웨이퍼와 대향하는 위치에 챔버 리드 어셈블리(231)의 저벽(231e)이 존재하기 때문에 웨이퍼(200)의 외주의 열은 보다 온도가 낮은 저벽(231e)에 이동한다. 그렇기 때문에 웨이퍼(200)의 외주의 온도는 웨이퍼(200)의 중심에 비해 낮아질 것으로 생각된다.
그렇기 때문에 본 실시 형태에서는 저벽(231e)에 히터(234)를 설치한다. 보다 구체적으로는 히터(234)는 웨이퍼(200)의 외주와 대향하도록 설치된다. 여기서는 커버(233)에 내포된다.
이와 같은 구성으로 하는 것에 의해 저벽(231e)의 온도를 높게 할 수 있기 때문에 웨이퍼(200)의 외주로부터 저벽(231e)으로의 열 이동을 억제할 수 있다. 또한 고열전도성을 가지는 커버(233)의 내포에 히터(234)를 설치하기 때문에 히터(234)가 발생시키는 열은 커버(233)에 균일하게 분산된다. 따라서 저벽(231e)의 온도를 균일하게 할 수 있다. 저벽(231e)의 온도가 균일하기 때문에 열 이동량을 균일하게 억제할 수 있다.
<기판 처리 공정>
다음으로 기판 처리 장치(100)를 사용하여 웨이퍼(200) 상에 박막을 형성하는 공정에 대하여 설명한다. 또한 이하의 설명에서 기판 처리 장치(100)를 구성하는 각 부의 동작은 컨트롤러(280)에 의해 제어된다.
도 2는 본 실시 형태에 따른 기판 처리 공정을 도시하는 플로우 차트다. 도 3은 도 2의 성막 공정의 상세를 도시하는 플로우 차트다.
이하, 제1 원소 함유 가스로서 Hf함유 가스(예컨대 TEMAH[테트라키스에틸메틸아미노하프늄, Hf(NEtMe)4])]를 이용하고, 제2 원소 함유 가스로서 산소 함유 가스(예컨대 H2O나 O3)를 이용하여, 웨이퍼(200) 상에 박막으로서 산화하프늄 막을 형성하는 예에 대하여 설명한다.
〔기판 반입·재치 공정(S102)〕
처리 장치(100)에서는 서셉터(212)를 웨이퍼(200)의 반송 위치까지 하강시키는 것에 의해 서셉터(212)의 관통공(214)에 리프트 핀(207)을 관통시킨다. 그 결과, 리프트 핀(207)이 서셉터(212) 표면보다 소정의 높이만큼만 돌출한 상태가 된다. 계속해서 게이트 밸브(205)를 열고 반송 공간(203)을 이재실(移載室)(도시되지 않음)과 연통시킨다. 그리고 이 이재실로부터 웨이퍼 이재기(도시되지 않음)를 이용하여 웨이퍼(200)를 반송 공간(203)에 반입하고, 리프트 핀(207) 상에 웨이퍼(200)를 이재한다. 이에 의해 웨이퍼(200)는 서셉터(212)의 표면으로부터 돌출한 리프트 핀(207) 상에 수평 자세로 지지된다.
처리 용기(202) 내에 웨이퍼(200)를 반입하면, 웨이퍼 이재기를 처리 용기(202) 외로 퇴피시키고, 게이트 밸브(205)를 닫고 처리 용기(202) 내를 밀폐한다. 그 후, 서셉터(212)를 상승시키는 것에 의해 서셉터(212)에 설치된 기판 재치면(211) 상에 웨이퍼(200)를 재치시키고 또한 서셉터(212)를 상승시키는 것에 의해, 전술한 반응 존(201) 내의 처리 위치까지 웨이퍼(200)를 상승시킨다.
또한 웨이퍼(200)를 서셉터(212) 상에 재치할 때에는 서셉터(212)의 내부에 매립된 히터(213)에 전력을 공급하고, 웨이퍼(200)의 표면이 소정의 온도가 되도록 제어된다. 웨이퍼(200)의 온도는 예컨대 실온 이상 500℃ 이하이며, 바람직하게는 실온 이상이며 400℃ 이하다. 이 때 히터(213)의 온도는 제2 온도 센서(301)에 의해 검출된 온도 정보에 기초하여 히터(213)로의 통전 상태를 제어하는 것에 의해 조정된다. 히터(213)는 기판 반입·재치 공정(S102) 내지 후술하는 기판 반출 공정(S106) 동안 계속해서 제어된다.
또한 커버(233)에 매립된 히터(234)에 전력을 공급하여 커버(233)가 원하는 온도가 되도록 제어한다. 여기서 원하는 온도란 저부(231e)에서는 예컨대 기판 재치면(211)과 같은 정도의 온도를 가리킨다. 이와 같은 온도로 하는 것에 의해 웨이퍼의 외주로부터 저부(231e)로의 열 이동을 억제할 수 있다. 히터(234)는 기판 반입·재치 공정(S102) 내지 후술하는 기판 반출 공정(S106) 동안 계속해서 제어된다.
또한 히터(234)는 커버(233)를 사용하지 않고, 챔버 리드 어셈블리(231)의 저벽(231e) 근방에 직접 매립되어도 좋다. 요컨대 기판 재치면(211)의 외주 부분과 챔버 리드 어셈블리(231)의 저벽(231e) 사이의 온도 차이를 감소시키는 것에 의해 기판 재치면(211)의 외측의 부분과 챔버 리드 어셈블리(231)의 저벽(231e) 사이의 열의 전도를 억제하면 좋고, 커버(233)는 필수 요건이 아니다.
이를 위해서는 적어도 챔버 리드 어셈블리(231)의 저벽(231e)을 가열하기 위한 제1 히터(234)(가열부)와, 챔버 리드 어셈블리(231)의 저벽(231e)의 온도를 검출하기 위한 제1 온도 센서(302)와, 기판 재치면(211)의 외측의 부분을 가열하기 위한 제2 히터(213)(가열부)와, 기판 재치면(211)의 외측의 부분의 온도를 검출하기 위한 제2 온도 센서(301)와, 상기 챔버 리드 어셈블리(231)의 저벽(231e)의 온도를 검출하기 위한 제1 온도 센서(302)로부터 출력되는 제1 온도 정보와 상기 기판 재치면(211)의 외측의 부분의 온도를 검출하기 위한 제2 온도 센서(301)로부터 출력되는 제2 온도 정보를 비교하는 온도 비교기(253)와, 상기 온도 비교기(253)의 출력에 기초하여 기판 재치면(211)의 외측 부분의 온도와 챔버 리드 어셈블리(231)의 저벽(231e)의 온도의 차이가 적어지도록 챔버 리드 어셈블리(231)의 저벽(231e)을 가열하기 위한 히터(234) 또는 기판 재치면(211)의 외측의 부분을 가열하기 위한 히터(213)에 공급하는 전력을 제어하는 온도 제어 수단을 포함하면 좋다.
또한 기판 재치면(211)의 외측 부분의 온도나, 챔버 리드 어셈블리(231)의 저벽(231e)의 온도를 한층 더 제어하고 기판 재치면(211)의 외측의 부분과 챔버 리드 어셈블리(231)의 저벽(231e) 사이의 온도 차이를 적게 하기 위해서, 그 각각에 가열 수단으로서의 히터를 설치할 뿐만 아니라 기판 재치면(211)의 외주 부분이나 챔버 리드 어셈블리(231)의 저벽(231e) 근방 부분에 냉각 매체를 내장했던 관(管) 등의 냉각 수단을 설치하면 좋다.
또한 보다 저벽(231e)의 균열성을 향상시키는 경우에는 전술과 같이 고열전도성을 포함하는 커버(233)를 설치하는 것이 바람직하다.
온도 제어 수단은 기판 재치면(211)의 외측의 부분의 온도와 챔버 리드 어셈블리(231)의 저벽(231e)의 온도 차이가 적어지도록 히터에 공급되는 전력을 제어하는 것과 함께, 냉각 수단인 관 중(中)을 흐르는 냉각 매체의 양을 제어하는 것에 의해 보다 높은 정밀도로 기판 재치면(211)의 외측의 부분과 챔버 리드 어셈블리(231)의 저벽(231e)간의 온도 차이를 적게 하고, 기판 재치면(211)의 외측의 부분과 챔버 리드 어셈블리(231)의 저벽(231e) 사이의 열의 전도를 억제할 수 있다.
또한 가스 분산 채널(231b)의 측벽(231c), 하부(231d)에도 히터나 냉각 수단을 매설하고, 퇴적되는 막의 두께나 그 외의 특성이 균일하거나 원하는 경향을 가지도록 이 히터나 냉각 수단을 제어해도 좋다. 가스 분산 채널(231b)의 표면의 온도의 제어와 서셉터(212)의 온도의 제어를 조합하는 것에 의해 웨이퍼(200)의 거의 전면에 걸쳐서 온도의 제어가 가능해진다. 웨이퍼(200)의 전면에 걸쳐서 온도가 균일해지게 온도를 제어하면, 웨이퍼(200)의 전면에 걸쳐서 균일한 막 두께나 특성을 가진 박막의 형성이 가능해진다. 한편, 본 장치로 웨이퍼(200) 상에 박막을 형성한 후, 에칭 등의 후술하는 공정의 요구에 따라 의도적으로 웨이퍼(200)의 부분마다 다른 막 두께나 특성을 가지는 박막을 형성하는 것도 가능하다. 예컨대 웨이퍼(200)의 주변부의 온도를 높게 하는 것에 의해 그 부분의 표면 반응이 촉진되어 웨이퍼의 중심부보다 주변부의 막 두께를 두껍게 하는 것이 가능해진다.
〔성막 공정(S104)〕
다음으로 박막 형성 공정(S104)을 수행한다. 이하, 도 3을 참조하여 성막 공정(S104)에 대하여 구체적으로 설명한다. 또한 성막 공정(S104)은 다른 처리 가스를 교호적으로 공급하는 공정을 반복하는 사이클릭 처리다.
〔제1 처리 가스 공급 공정(S202)〕
웨이퍼(200)를 가열하여 원하는 온도에 도달하면, 밸브(243d)를 여는 것과 함께 TEMAH가스의 유량이 소정의 유량이 되도록 매스 플로우 컨트롤러(243c)를 조정한다. 또한 TEMAH가스의 공급 유량은 예컨대 100sccm 이상 5000sccm 이하다. 이 때 밸브(224)가 열리고 APC(223)에 의해 반응 존(201)의 압력이 소정의 압력이 되도록 제어된다. 또한 제3 가스 공급계의 밸브(245d)를 열고 제3 가스 공급관(245a)으로부터 N2가스를 공급한다. 또한 제1 불활성 가스 공급계로부터 N2가스를 흘려도 좋다. 또한 이 공정보다 먼저 제3 가스 공급관(245a)으로부터 N2가스의 공급을 시작해도 좋다.
처리 용기(202)에 공급된 TEMAH가스는 웨이퍼(200) 상에 공급된다. 웨이퍼(200)의 표면에는 TEMAH가스가 웨이퍼(200) 상에 접촉하는 것에 의해 「제1 원소 함유층」으로서의 하프늄 함유층이 형성된다.
하프늄 함유층은 예컨대 반응 존(201) 내의 압력, TEMAH가스의 유량, 서셉터(212)의 온도 등에 따라 소정의 두께 및 소정의 분포로 형성된다. 또한 웨이퍼(200) 상에는 미리 소정의 막이 형성되어도 좋다. 또한 웨이퍼(200) 또는 소정의 막에는 미리 소정의 패턴이 형성되어도 좋다.
TEMAH가스의 공급을 시작하고 소정 시간이 경과한 후, 밸브(243d)를 닫고 TEMAH가스의 공급을 정지한다.
〔퍼지 공정(S204)〕
이어서 제3 가스 공급관(245a)으로부터 N2가스를 공급하고, 반응 존(201)의 퍼지를 수행한다. 이 때에도 밸브(224)가 열리고 APC(223)에 의해 반응 존(201)의 압력이 소정의 압력이 되도록 제어된다. 이에 의해 제1 처리 가스 공급 공정(S202)에서 웨이퍼(200)와 결합하지 못한 TEMAH가스는 배기관(222)을 개재하여 반응 존(201)으로부터 제거된다.
반응 존(201)의 퍼지가 종료되면, 밸브(224)를 열고 APC(223)에 의한 압력 제어를 다시 시작한다.
〔제2 처리 가스 공급 공정(S206)〕
퍼지 공정(S204) 후, 밸브(244d)를 열고 반응 존(201)에 산소 함유 가스의 공급을 시작한다. 본 실시예에서는 산소 가스로서 O3을 이용한다.
이 때, 산소 가스의 유량이 소정의 유량이 되도록 매스 플로우 컨트롤러(244c)를 조정한다. 또한 산소 가스의 공급 유량은 예컨대 100sccm 이상 5000sccm 이하다. 또한 산소 가스와 함께 제2 불활성 가스 공급계로부터 캐리어 가스로서 N2가스를 흘려도 좋다. 또한 이 공정에서도 제3 가스 공급계의 밸브(245d)가 열리고 제3 가스 공급관(245a)으로부터 N2가스가 공급된다.
산소 가스는 웨이퍼(200) 상에 공급된다. 이미 형성된 하프늄 함유층이 산소 가스에 의해 개질되는 것에 의해 웨이퍼(200) 상에는 예컨대 하프늄 원소 및 산소 원소를 함유하는 층이 형성된다.
개질층은 예컨대 반응 존(201) 내의 압력, 질소 가스의 유량, 서셉터(212)의 온도 등에 따라 소정의 두께, 소정의 분포, 하프늄 함유층에 대한 소정의 산소 성분 등의 침입 깊이로 형성된다.
소정 시간이 경과한 후, 밸브(244d)를 닫고 산소 가스의 공급을 정지한다.
공정(S206)에서도 전술한 공정(S202)과 마찬가지로 밸브(224)가 열리고 APC(223)에 의해 반응 존(201)의 압력이 소정의 압력이 되도록 제어된다.
〔퍼지 공정(S208)〕
이어서 공정(S204)과 마찬가지인 퍼지 공정을 실행한다. 각 부의 동작은 공정(S204)에서 설명한 바와 같기 때문에 여기서의 설명은 생략한다.
〔판정(S210)〕
컨트롤러(280)는 상기 1사이클을 소정 횟수(n cycle) 실시하였는지에 대한 여부를 판정한다.
소정 횟수 실시하지 않았을 때(S210에서 No인 경우), 제1 처리 가스 공급 공정(S202), 퍼지 공정(S204), 제2 처리 가스 공급 공정(S206), 퍼지 공정(S208)의 사이클을 반복한다. 소정 횟수 실시하였을 때(S210에서 Yes인 경우), 도 3에 도시하는 처리를 종료한다.
도 2의 설명으로 돌아가, 이어서 기판 반출 공정(S106)을 실행한다.
〔기판 반출 공정(S106)〕
기판 반출 공정(S106)에서는 서셉터(212)를 하강시키고, 서셉터(212)의 표면으로부터 돌출시킨 리프트 핀(207) 상에 웨이퍼(200)를 지지시킨다. 이에 의해 웨이퍼(200)는 처리 위치부터 반송 위치가 된다. 그 후, 게이트 밸브(205)를 열고 웨이퍼 이재기를 이용하여 웨이퍼(200)를 처리 용기(202) 외로 반출한다. 이 때 밸브(245d)를 닫고 제3 가스 공급계로부터 처리 용기(202) 내에 불활성 가스를 공급하는 것을 정지한다.
〔처리 횟수 판정 공정(S108)〕
웨이퍼(200)를 반출한 후, 박막 형성 공정이 소정의 횟수에 도달하였는지에 대한 여부를 판정한다. 소정의 횟수에 도달하였다고 판단되면 처리를 종료한다.
〔제2 실시 형태〕
계속해서 도 4를 이용하여 제2 실시 형태를 설명한다. 본 실시 형태는 챔버 리드 어셈블리(231)에 설치되는 히터의 구성이 제1 실시 형태와는 다르다. 구체적으로는 본 실시 형태는 저부(231e), 하부(231d), 측벽(231c)에 히터가 설치된다는 점에서 다르다. 이하, 차이점을 중심으로 본 실시 형태를 설명한다.
챔버 리드 어셈블리(231)의 측벽(231c)에는 히터(236a)가 설치되고, 하부(231d)에는 히터(236b)가 설치되고, 저벽(231e)에는 히터(236c)가 설치된다. 히터(236a), 히터(236b), 히터(236c)를 히터(236)(제2 가열부)라고 부른다.
히터(236a)는 처리 존(201)에 가스가 공급되는 동안 측벽(231c)에 막이 부착되는 온도로 제어된다. 히터(236b)는 처리 존(201)에 가스가 공급되는 동안 하부(231d)에 막이 부착되는 온도로 제어된다. 히터(236c)는 실시예1과 마찬가지로 기판 재치면(211)의 외측과의 온도 차이가 적어지도록 제어된다.
여기서 히터(236a), 히터(236b)가 존재하지 않는 실시예1의 구조의 경우, 저부(231e)에 설치된 히터에 의해 발생한 열은 하부(231d)나 측벽(231c)에 열이 전달될 것으로 생각된다. 이와 같은 의도하지 않은 가열에서는 챔버 리드 어셈블리(231)의 재질 밀도의 불균일 등에 의해 측벽(231c)이나 하부(231d)를 원하는 온도에 균일하게 가열하는 것이 곤란해진다. 따라서 측벽(231c)이나 하부(231d)의 하방에 대응한 웨이퍼(200)의 표면의 각 부분에도 온도의 불균일이 발생한다. 그렇기 때문에 반응 존 내에 공급된 가스에 포함되는 재료 성분이 웨이퍼(200) 상의 온도의 불균일에 따라 불균일한 상태에서 퇴적하거나 표면 흡착할 것으로 생각된다. 불균일한 상태에서 퇴적되기 때문에 막의 밀도나 막의 응력에도 불균일이 발생하고, 그 결과 용이하게 막의 박리가 발생한다. 박리된 막이 웨이퍼(200)에 부착되면 제품 비율의 저하로 이어진다.
그래서 본 실시 형태에서는 측벽(231c)에 히터(236a)를 하부(231d)에 히터(236b)를 설치한다. 이와 같은 구조로 하는 것에 의해 측벽(231c)이나 하부(231d)를 균일하게 가열하는 것이 가능해지고, 그 결과 막의 박리를 억제하는 것이 가능해진다.
또한 보다 바람직하게는 각 히터는 예컨대 알루미늄 등의 고열전도성 재질인 커버(237)로 내포되는 것이 바람직하다. 고열전도성의 재질로 하면 히터(236a)나 히터(236b)의 열을 균일하게 분산시킬 수 있기 때문에 측벽(231c), 하부(231d)를 균일하게 가열할 수 있다. 따라서 보다 밀도가 균일한 박리되기 어려운 막을 형성할 수 있다.
그러나 측벽(231c)의 커버(237a), 하부(231d)의 커버(237b), 저벽(231e)의 커버(237c)를 각각 설치한 경우, 커버의 이음매에 가스가 부착되어 부생성물이 발생하거나, 이음매 부분에서 가스의 난류가 발생할 것으로 생각된다. 그렇기 때문에 제품 비율의 저하나, 가스 공급이 불균일해진다.
그래서 본 실시 형태에서는 측벽(231c)의 커버(237a), 하부(231d)의 커버(237b), 저벽(231e)의 커버(237c)를 이음매 없이 연속 설치하는 것이 바람직하다. 또한 웨이퍼의 외측 부분의 온도 제어를 용이하게 하기 위해서 커버의 외측 에지는 웨이퍼의 외측의 에지보다 외측에 구성해도 좋다. 그 경우, 웨이퍼의 외측의 에지보다 외측으로 벗어난 커버 중에 히터의 엘리먼트(element)가 배치되도록 구성한다.
또한 도 4에 도시하는 실시 형태에서는 히터(236)를 챔버 리드 어셈블리(231)의 저벽(231e)에 매설하는데 그치지 않고, 하부(231d)를 경유하여 측벽(231c)에 도달하는 연속 구성으로 하였지만 이에 한정되지 않고, 예컨대 측벽(231c), 하부(231d), 저벽(231e)마다 다른 히터를 매설해도 좋다. 마찬가지로 냉각 수단을 매설하는 경우, 냉각 수단을 가스 분산 채널(231b)의 저벽(231e)에 매설하는데 그치지 않고, 하부(231d)를 경유하여 측벽(231c)에 도달하는 연속 구성으로 하거나, 예컨대 측벽(231c), 하부(231d), 저벽(231e)마다 다른 히터를 매설해도 좋다.
측벽(231c), 하부(231d), 저벽(231e)마다 히터나 냉각 수단을 설치한 경우, 가스 분산 채널(231b)의 표면의 온도를 부분적으로 세밀하게 제어할 수 있다.
<기판 처리 공정>
계속해서 본 실시 형태에서의 기판 처리 공정을 설명한다. 본 실시 형태의 기판 처리 공정은 제1 실시 형태와 거의 마찬가지이며, 기판 반입·재치 공정(S102)에서 히터(236a, 236b, 236c)의 통전을 제어하여 가열 제어를 시작한다는 관점에서 다르다.
따라서 차이점만을 구체적으로 설명하고, 마찬가지의 개소는 설명을 생략한다. 이하의 설명에서, 기판 처리 장치(100)를 구성하는 각 부의 동작은 컨트롤러(280)에 의해 제어된다.
도 2는 본 실시 형태에 따른 기판 처리 공정을 도시하는 플로우 차트다. 도 3은 도 2의 성막 공정의 상세를 도시하는 플로우 차트다.
이하, 제1 원소 함유 가스로서 Hf함유 가스(예컨대 TEMAH[테트라키스에틸메틸아미노하프늄, Hf(NEtMe)4])를 이용하고, 제2 처리 가스로서 산소 함유 가스(예컨대 H2O나 O3)를 이용하여 웨이퍼(200) 상에 박막으로서 산화하프늄 막을 형성하는 예에 대하여 설명한다.
〔기판 반입·재치 공정(S102)〕
제1 실시 형태와 마찬가지의 방법으로 리프트 핀(207) 상에 웨이퍼(200)를 이재한다. 이에 의해 웨이퍼(200)는 서셉터(212)의 표면으로부터 돌출한 리프트 핀(207) 상에 수평 자세로 지지된다. 그 후, 서셉터(212)를 상승시키는 것에 의해 서셉터(212)에 설치된 기판 재치면(211) 상에 웨이퍼(200)를 재치시키고, 또한 서셉터(212)를 상승시키는 것에 의해 전술한 반응 존(201) 내의 처리 위치까지 웨이퍼(200)를 상승시킨다.
또한 웨이퍼(200)를 서셉터(212) 상에 재치할 때에는 서셉터(212)의 내부에 매립된 히터(213)에 전력을 공급하고, 웨이퍼(200)의 표면이 소정의 온도가 되도록 제어된다. 웨이퍼(200)의 온도는 예컨대 실온 이상 500℃ 이하이며, 바람직하게는 실온 이상이며 400℃ 이하다. 이 때 히터(213)의 온도는 제2 온도 센서(301)에 의해 검출된 온도 정보에 기초하여 히터(213)로의 통전 상태를 제어하는 것에 의해 조정된다. 히터(213)는 기판 반입·재치 공정(S102) 내지 후술하는 기판 반출 공정(S106) 동안 계속해서 제어된다.
또한 커버(233)에 매립된 히터(236a), 히터(236b), 히터(236c)에 전력을 공급하고, 커버(233)가 균일하게 원하는 온도가 되도록 제어한다. 여기서 원하는 온도란 저부(231e)에서는 예컨대 기판 재치면(211)과 마찬가지의 정도의 온도를 가리킨다. 이와 같은 온도로 하는 것에 의해 웨이퍼 외주로부터 저부(231e)로의 열 이동을 억제할 수 있다. 히터(236)는 기판 반입·재치 공정(S102) 내지 후술하는 기판 반출 공정(S106) 동안 계속해서 제어된다.
또한 히터(236)는 커버(233)를 사용하지 않고, 챔버 리드 어셈블리(231)의 저벽(231e) 근방에 직접 매립되어도 좋다.
요컨대 측벽(231c), 하부(231d), 저부(231e) 각각의 온도를 형성되는 막이 박리되지 않을 정도로 밀도나 응력이 균일한 막이 형성되면 좋고, 커버(233)는 필수 요건이 아니다.
단, 커버(233)를 사용하는 것에 의해 보다 균일하게 측벽(231c), 하부(231d), 저부(231e)가 가열되는 경우에는 커버(233)를 사용하는 것이 바람직하다.
또한 가스 분산 채널(231b)의 측벽(231c), 하부(231d)에서도 히터나 냉각 수단을 매설하고, 퇴적되는 막의 막 두께나 그 외의 특성이 균일하거나 원하는 경향을 가지도록 이들의 히터나 냉각 수단을 제어해도 좋다. 가스 분산 채널(231b)의 표면 온도의 제어와 서셉터(212)의 온도의 제어를 조합하는 것에 의해 웨이퍼(200)의 거의 전면에 걸쳐서 온도의 제어가 가능해진다. 웨이퍼(200)의 전면에 걸쳐서 온도가 균일해지도록 온도를 제어하면, 웨이퍼(200)의 전면에 걸쳐서 균일한 막 두께나 특성을 가진 박막의 형성이 가능해진다.
〔성막 공정(S104)〕
다음으로 박막 형성 공정(S104)을 수행한다. 이하, 도 3을 참조하여 성막 공정(S104)에 대하여 구체적으로 설명한다. 또한 성막 공정(S104)은 다른 처리 가스를 교호적으로 공급하는 공정을 반복하는 사이클릭 처리다.
〔제1 처리 가스 공급 공정(S202)〕
웨이퍼(200) 및 측벽(231c), 하부(231d), 저부(231e)가 원하는 온도에 도달하면, 밸브(243d)를 여는 것과 함께 TEMAH가스의 유량이 소정의 유량이 되도록 매스 플로우 컨트롤러(243c)를 조정한다. 또한 TEMAH가스의 공급 유량은 예컨대 100sccm 이상 5000sccm 이하다. 이 때 밸브(224)가 열리고 APC(223)에 의해 반응 존(201)의 압력이 소정의 압력이 되도록 제어된다. 또한 제3 가스 공급계의 밸브(245d)를 열고 제3 가스 공급관(245a)으로부터 N2가스를 공급한다. 또한 제1 불활성 가스 공급계로부터 N2가스를 흘려도 좋다. 또한 이 공정보다 먼저 제3 가스 공급관(245a)으로부터 N2가스의 공급을 시작해도 좋다.
처리 용기(202)에 공급된 TEMAH가스는 웨이퍼(200) 상에 공급된다. 웨이퍼(200)의 표면에는 TEMAH가스가 웨이퍼(200) 상에 접촉하는 것에 의해 「제1 원소 함유층」으로서의 하프늄 함유층이 형성된다.
하프늄 함유층은 예컨대 반응 존(201) 내의 압력, TEMAH가스의 유량, 서셉터(212)의 온도 등에 따라 소정의 두께 및 소정의 분포로 형성된다. 또한 웨이퍼(200) 상로는 미리 소정의 막이 형성되어도 좋다. 또한 웨이퍼(200) 또는 소정의 막에는 미리 소정의 패턴이 형성되어도 좋다.
TEMAH가스의 공급을 시작하고 소정 시간이 경과한 후, 밸브(243d)를 닫고 TEMAH가스의 공급을 정지한다.
〔퍼지 공정(S204)〕
이어서 제3 가스 공급관(245a)으로부터 N2가스를 공급하고, 반응 존(201)의 퍼지를 수행한다. 이 때에도 밸브(224)가 열리고 APC(223)에 의해 반응 존(201)의 압력이 소정의 압력이 되도록 제어된다. 이에 의해 제1 처리 가스 공급 공정(S202)에서 웨이퍼(200)와 결합하지 못한 TEMAH가스는 배기관(222)을 개재하여 반응 존(201)으로부터 제거된다.
반응 존(201)의 퍼지가 종료되면, 밸브(224)를 열림으로 하여 APC(223)에 의한 압력 제어를 다시 시작한다.
〔제2 처리 가스 공급 공정(S206)〕
퍼지 공정(S204) 후, 밸브(244d)를 열고 반응 존(201)에 산소 함유 가스의 공급을 시작한다. 본 실시예에서는 산소 가스로서 O3을 이용한다.
이 때 산소 가스의 유량이 소정의 유량이 되도록 매스 플로우 컨트롤러(244c)를 조정한다. 또한 산소 가스의 공급 유량은 예컨대 100sccm 이상 5000sccm 이하다. 또한 산소 가스와 함께 제2 불활성 가스 공급계로부터 캐리어 가스로서 N2가스를 흘려도 좋다. 또한 이 공정에서도 제3 가스 공급계의 밸브(245d)가 열리고 제3 가스 공급관(245a)으로부터 N2가스가 공급된다.
산소 가스는 웨이퍼(200) 상에 공급된다. 이미 형성된 하프늄 함유층이 산소 가스에 의해 개질되는 것에 의해 웨이퍼(200) 상에는 예컨대 하프늄 원소 및 산소 원소를 함유하는 층이 형성된다.
개질층은 예컨대 반응 존(201) 내의 압력, 질소 가스의 유량, 서셉터(212)의 온도 등에 따라 소정의 두께, 소정의 분포, 하프늄 함유층에 대한 소정의 산소 성분 등의 침입 깊이로 형성된다.
소정 시간이 경과한 후, 밸브(244d)를 닫고 산소 가스의 공급을 정지한다.
공정(S206)에서도 전술한 공정(S202)과 마찬가지로 밸브(224)가 열리고 APC(223)에 의해 반응 존(201)의 압력이 소정의 압력이 되도록 제어된다.
〔퍼지 공정(S208)〕
이어서 공정(S204)과 마찬가지인 퍼지 공정을 실행한다. 각 부의 동작은 공정(S204)에서 설명한 바와 같기 때문에 여기서의 설명은 생략한다.
〔판정(S210)〕
컨트롤러(280)는 상기 1사이클을 소정 횟수(n cycle) 실시하였는지에 대한 여부를 판정한다.
소정 횟수 실시하지 않았을 때(S210에서 No인 경우), 제1 처리 가스 공급 공정(S202), 퍼지 공정(S204), 제2 처리 가스 공급 공정(S206), 퍼지 공정(S208)의 사이클을 반복한다. 소정 횟수 실시하였을 때(S210에서 Yes인 경우), 도 3에 도시하는 처리를 종료한다.
소정 횟수를 실시하는 것에 의해 적어도 측벽(231c)이나 하부(213d)에 치밀한 막이 형성된다. 이와 같은 막으로 하는 것에 의해 막 밀도나 막 응력이 균일해지고, 그 결과 막이 용이하게 박리되지 않는 막을 형성할 수 있다.
도 2의 설명으로 돌아가, 이어서 기판 반출 공정(S106)을 실행한다.
〔기판 반출 공정(S106)〕
기판 반출 공정(S106)에서는 서셉터(212)를 하강시켜 서셉터(212)의 표면으로부터 돌출시킨 리프트 핀(207) 상에 웨이퍼(200)를 지지시킨다. 이에 의해 웨이퍼(200)는 처리 위치부터 반송 위치가 된다. 그 후, 게이트 밸브(205)를 열고 웨이퍼 이재기를 이용하여 웨이퍼(200)를 처리 용기(202) 외로 반출한다. 이 때, 밸브(245d)를 닫고 제3 가스 공급계로부터 처리 용기(202) 내에 불활성 가스를 공급하는 것을 정지한다.
〔처리 횟수 판정 공정(S108)〕
웨이퍼(200)를 반출한 후, 박막 형성 공정이 소정의 횟수에 도달하였는지에 대한 여부를 판정한다. 소정의 횟수에 도달하였다고 판단되면, 처리를 종료한다.
이상, 본 발명의 갖가지 전형적인 실시 형태로서 성막 기술에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 그와 같은 실시 형태에 한정되지 않는다. 예컨대 상기에 예시한 박막 이외의 성막 처리나, 확산 처리, 산화 처리, 질화 처리 등의 다른 기판 처리를 수행하는 경우에도 적용할 수 있다. 또한 본 발명은 막 형성 장치, 에칭 장치, 산화 처리 장치, 질화 처리 장치, 도포 장치, 가열 장치 등의 다른 기판 처리 장치에도 적용할 수 있다. 또한 어느 실시 형태의 구성의 일부를 다른 실시 형태의 구성으로 치환하는 것이 가능하고, 또한 어느 실시 형태의 구성에 다른 실시 형태의 구성을 추가하는 것도 가능하다. 또한 각 실시 형태의 구성의 일부에 대하여 다른 구성의 추가, 삭제, 치환을 하는 것도 가능하다.
〔본 발명의 바람직한 형태〕
이하, 본 발명의 바람직한 형태에 대하여 부기(附記)한다.
〔부기1〕
제1 가열 수단을 포함하는 챔버 덮개부;
상기 챔버 덮개부에 근접하여 배치되고, 기판을 가열하기 위한 제2 가열 수단을 포함하는 기판 재치부(서셉터);
상기 챔버 덮개부와 상기 기판 재치부로 적어도 구성되는 처리 용기(처리실); 및
상기 제2 가열 수단이 상기 기판 재치부를 가열할 때에 상기 제2 가열 수단으로부터의 열에너지가 상기 기판 재치부로부터 상기 챔버 덮개부에 열 전달되는 것을 억제하도록 상기 제1 가열 수단을 제어하는 제어부;
를 포함하는 기판 처리 장치.
〔부기2〕
상기 챔버 덮개부는 적어도 상기 기판 재치부에 재치된 기판의 중심부에 대향하는 위치로부터 기판의 주연부(周緣部)에 대향하는 위치에 이르기까지 그 지름이 상기 기판 재치부를 향하여 서서히 커지도록 구성된 가스 분산 채널을 포함하는 부기1의 기판 처리 장치.
〔부기3〕
상기 제1 가열 수단이 적어도 챔버 덮개부의 저벽부의 내측에 설치된 부기1 또는 부기2의 기판 처리 장치.
〔부기4〕
상기 제1 가열 수단은 상기 챔버 덮개부를 구성하는 재질보다 높은 열전도율을 가지는 재질로 구성된 커버로 피복된 부기3의 기판 처리 장치.
〔부기5〕
상기 처리 용기는 상부 용기와 하부 용기로 구성되고,
상기 챔버 덮개부와 상기 상부 용기 사이에 열 감쇠부를 더 포함하는 부기1의 기판 처리 장치.
〔부기6〕
지름이 하방을 향하여 서서히 커지도록 구성되는 가스 분산 채널;
적어도 챔버 덮개 구조의 저벽부의 내측에 설치되는 가열 수단; 및
상기 챔버 덮개 구조를 구성하는 재질보다 높은 열전도율을 가지는 재질로 구성되고 상기 가열 수단을 피복하는 커버;
를 포함하는 챔버 덮개 구조.
〔부기7〕
성막 시에서 기판에 근접하여 위치 결정되는 제1 가열 수단을 포함하는 챔버 덮개 구조; 및 챔버 덮개 구조의 하부에 설치되고 기판을 가열하기 위한 제2 가열 수단을 포함하는 기판 재치부;를 포함하는 기판 처리 장치를 사용한 기판의 생산 방법을 기록한 프로그램으로서,
기판을 상기 기판 재치부에 재치하는 공정;
기판에 대하여 상기 챔버 덮개 구조를 통해서 처리 가스를 공급하는 공정;
제2 가열 수단으로 생성된 열이 상기 기판 재치부로부터 상기 챔버 덮개 구조에 전도되는 것을 억제하도록 상기 제1 가열 수단을 제어하는 공정; 및
기판을 기판 재치부로부터 제거하는 공정;
을 포함하는 기판 처리 장치를 사용한 기판의 생산 방법을 기억한 프로그램.
〔부기8〕
성막 시에 기판에 근접하여 위치 결정되는 제1 가열 수단을 포함하는 챔버 덮개 구조; 및 챔버 덮개 구조의 하부에 설치되고, 기판을 가열하기 위한 제2 가열 수단을 포함하는 기판 재치부;를 포함하는 기판 처리 장치를 사용한 기판의 생산 방법으로서,
기판을 상기 기판 재치부에 재치하는 공정;
기판에 대하여 상기 챔버 덮개 구조를 통해서 처리 가스를 공급하는 공정;
제2 가열 수단으로 생성된 열이 상기 기판 재치부로부터 상기 챔버 덮개 구조에 전도되는 것을 억제하도록 상기 제1 가열 수단을 제어하는 공정; 및
기판을 기판 재치부로부터 제거하는 공정;
을 포함하는 기판의 생산 방법.
100: 기판 처리 장치 200: 웨이퍼(기판)
201: 반응 존 202: 처리 용기(처리실)
203: 반송 공간 212: 서셉터(기판 재치부)
231: 챔버 리드 어셈블리(챔버 덮개 구조) 233: 커버

Claims (21)

  1. 제1 가열 수단을 포함하는 챔버 덮개 구조;
    상기 챔버 덮개 구조에 근접하여 배치되고, 기판을 가열하기 위한 제2 가열 수단을 포함하는 서셉터;
    상기 챔버 덮개 구조와 상기 서셉터를 적어도 수용하는(accommodate) 처리실; 및
    상기 제2 가열 수단에 의해 생성된 열 에너지가 상기 서셉터로부터 상기 챔버 덮개 구조에 전달되는 것을 억제하도록 상기 제1 가열 수단을 제어하는 제어부;
    를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 챔버 덮개 구조는, 상부에서는 중심축을 따라 원통 형상으로 이루어지고 하부에서는 중심축으로부터 이격되도록 테이퍼 형상으로 이루어지며 상기 서셉터를 향하여 수직으로 연재(延在)하도록 구성된 가스 분산 채널을 포함하는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 가열 수단이 적어도 챔버 덮개 구조의 저벽부(底壁部)의 내측에 설치된 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 가열 수단은 상기 챔버 덮개 구조를 구성하는 재질보다 높은 열 전도율을 가지는 재질에 의해 전체적으로 또는 부분적으로 구성된 커버에 의해 피복된 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 커버의 외측의 에지는 상기 서셉터 상의 상기 기판의 외측의 에지보다 외측에 배치되는 기판 처리 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제1 가열 수단은 상기 챔버 덮개 구조의 측벽 또는 하부를 가열하는 히터를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    또한 상기 챔버 덮개 구조 또는 상기 서셉터에 매설된 냉각 수단을 더 구비하는 기판 처리 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 가열 수단은 상기 챔버 덮개 구조를 구성하는 재질보다 높은 열전도율을 가지는 재질에 의해 전체적으로 또는 부분적으로 구성된 커버로 피복된 기판 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 챔버 덮개 구조의 저벽부의 상기 커버의 외측 에지는 상기 서셉터 상의 상기 기판의 에지보다 외측에 배치되는 기판 처리 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 처리실은 상부 용기와 하부 용기로 구성되고,
    상기 챔버 덮개 구조와 상기 상부 용기 사이에 열 감쇠부(減衰部)를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제2 가열 수단에 의해 생성된 열 에너지가 상기 서셉터로부터 상기 챔버 덮개 구조에 전달되는 것을 억제하도록 상기 제1 가열 수단을 제어하기 위한 프로그램을 인스톨(install)하기 위한 메모리를 포함하는 기판 처리 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 챔버 덮개 구조의 저벽부의 온도를 검출하고, 상기 제어부에 제1 온도 정보를 출력하도록 구성되는 제1 온도 센서; 및
    기판 재치면 상에 재치되는 상기 기판의 외측의 부분의 온도를 검출하고, 상기 제어부에 제2 온도 정보를 출력하도록 구성되는 제2 온도 센서;
    를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 제1 온도 센서로부터 출력되는 제1 온도 정보와 상기 제2 온도 센서로부터 출력되는 제2 온도 정보를 비교하고, 상기 재치면의 외측의 부분의 온도와 상기 챔버 덮개 구조의 저벽부의 온도의 차이가 적어지도록 상기 제1 가열 수단 또는 상기 제2 가열 수단에 공급하는 전력을 제어하도록 구성되는 기판 처리 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 챔버 덮개 구조의 저벽부의 온도를 검출하고, 상기 제어부에 제1 온도 정보를 출력하도록 구성되는 제1 온도 센서를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 제1 온도 센서로부터 출력되는 제1 온도 정보와 공정에 의해 식별된 소정 값을 비교하고, 상기 챔버 덮개 구조의 저벽부의 온도와 상기 공정에 의해 식별된 상기 소정 값의 차이가 원하는 온도 범위 내가 되도록 상기 제1 가열 수단 또는 상기 제2 가열 수단에 공급하는 전력을 제어하도록 구성되는 기판 처리 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 챔버 덮개 구조는, 상부에서는 중심축을 따라 원통 형상으로 이루어지고 하부에서는 중심축으로부터 이격되도록 테이퍼 형상으로 이루어지며 상기 서셉터를 향하여 수직으로 연재(延在)하도록 구성된 가스 분산 채널을 포함하는 기판 처리 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 가열 수단이 적어도 상기 챔버 덮개 구조의 저벽부의 내측에 설치된 기판 처리 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 가열 수단은 상기 챔버 덮개 구조를 구성하는 재질보다 높은 열전도율을 가지는 재질에 의해 전체적으로 또는 부분적으로 구성된 커버로 피복된 기판 처리 장치.
  17. 상부에서는 중심축을 따라 원통 형상으로 이루어지고 하부에서는 중심축으로부터 이격되도록 테이퍼 형상으로 이루어지며 서셉터를 향하여 수직으로 연재하도록 구성된 가스 분산 채널을 포함하는 챔버 덮개 구조로서, 상기 가스 분산 채널의 적어도 일부를 한정(define)하는 벽(wall)은 상기 챔버 덮개 구조를 구성하는 재질보다 높은 열전도율을 가지는 재질로 구성된 커버로 피복되는 챔버 덮개 구조;
    상기 챔버 덮개 구조에 근접하여 배치되고, 기판을 가열하기 위한 가열 수단을 포함하는 서섭터;
    상기 챔버 덮개 구조와 상기 서셉터를 적어도 수용하는 처리실; 및
    상기 가열 수단을 제어하도록 구성되는 제어부;
    를 포함하는 기판 처리 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 커버에 의해 피복된 외측의 에지는 상기 서셉터 상의 상기 기판의 외측의 에지보다 외측에 배치되는 기판 처리 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 처리실은 상부 용기와 하부 용기로 구성되고,
    상기 챔버 덮개 구조와 상기 상부 용기 사이에 열 감쇠부를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  20. 성막 시에 기판에 근접하여 위치 결정되는 제1 가열 수단을 포함하는 챔버 덮개 구조; 및 상기 챔버 덮개 구조에 근접하여 배치되고, 상기 기판을 가열하기 위한 제2 가열 수단을 포함하는 서셉터;를 포함하는 기판 처리 장치를 사용하여 반도체 장치를 제조하기 위한 프로그램을 격납한 기록 매체로서,
    상기 기판을 상기 서셉터에 재치하는 공정;
    상기 기판에 대하여 상기 챔버 덮개 구조를 통해서 처리 가스를 공급하는 공정;
    상기 제2 가열 수단으로 생성된 열이 상기 서셉터로부터 상기 챔버 덮개 구조로 전도되는 것을 억제하도록 상기 제1 가열 수단을 제어하는 공정; 및
    상기 기판을 상기 서셉터로부터 제거하는 공정;
    을 컴퓨터에 실행시키는 프로그램을 기록한 기록 매체.
  21. 성막 시에 기판에 근접하여 위치 결정되는 제1 가열 수단을 포함하는 챔버 덮개 구조; 및 상기 챔버 덮개 구조에 근접하여 배치되고, 상기 기판을 가열하기 위한 제2 가열 수단을 포함하는 서셉터;를 포함하는 기판 처리 장치를 사용한 기판의 생산 방법으로서,
    상기 기판을 상기 서셉터에 재치하는 공정;
    상기 기판에 대하여 상기 챔버 덮개 구조를 통해서 처리 가스를 공급하는 공정;
    상기 제2 가열 수단으로 생성된 열이 상기 서셉터로부터 상기 챔버 덮개 구조로 전도되는 것을 억제하도록 상기 제1 가열 수단을 제어하는 공정; 및
    상기 기판을 상기 서셉터로부터 제거하는 공정;
    을 포함하는 기판의 생산 방법.
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