KR100613925B1 - 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법 Download PDF

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KR100613925B1
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가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키
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Abstract

본 발명은 기판(1)을 처리하는 기판 처리 장치에 관한 것으로, 기판(1)을 표면으로 유지하는 기판 보관 유지체(2)와 기판 보관 유지체(2)를 개입시켜 기판(1)을 가열하는 저항 가열 히터(3)를 포함한다. 저항 가열 히터(3)에는 기판의 절곡량과 상관이 있는 기판 보관 유지체(2)의 온도를 이면측으로부터 측정하는 방사 온도계(S1 내지 S3)가 구비된다. 방사 온도계에 대해서 기판 보관 유지체(2)를 회전 자재하도록 설치하고, 기판 보관 유지체(2)의 원주방향의 온도 정보를 얻을 수 있도록 구성한다. 방사 온도계의 측정값에 근거하여, 기판 보관 유지체(2)의 온도와 상관이 있는 기판(1)의 절곡량을 감시하는 감시 수단으로서 연산 수단(25)를 설치한다. 필요에 따라, 연산 수단(25)으로 구한 절곡량에 근거하여 제어 수단(26)에 절곡량을 시정하는 지령을 전달하여 저항 가열 히터(3)를 제어한다.
본 발명은 기판의 절곡량을 간접적으로 감시함으로써, 기판면내 온도가 불균일한 상태에서 성막 등의 기판 처리를 하여 막후 균일성 등의 기판 특성 불량이 발생했을 때, 원인을 용이하게 추적할 수 있도록 한다.
기판, 온도, 절곡량, 성막, 반도체.

Description

기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE}
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 처리실의 부분 확대도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 기판 보관 유지판의 회전에 의한 온도계의 온도 측정 궤적의 설명도이며,
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 매엽식 기판 처리 장치의 개략 단면도이고,
도 4는 기판 보관 유지판 온도 분포의 기판 절곡량 의존을 나타내는 설명도이며,
도 5는 기판 보관 유지판 온도 분포의 기판 절곡량 의존을 나타내는 설명도이고,
도 6은 기판과 기판 보관 유지판과의 면내 온도 분포의 기판 절곡량 의존을 나타내는 설명도이며,
도 7은 기판 보관 유지판 온도에 대한 기판 절곡량의 상관 특성도이고,
도 8은 승온처리중과 상온시의 기판 및 성막의 양태를 나타내는 설명도이며,
도 9는 박의 박리를 방지하는 원리를 나타내는 설명도이고,
도 10은 기판이 철상(凸狀)으로 휘어진 경우를 나타내는 설명도이며,
도 11은 기판이 요상(凹狀)으로 휘어진 경우를 나타내는 설명도이고,
도 12는 실시예의 전제가 되는 매엽식 기판 처리 장치의 개략 단면도이며,
도 13은 실시예의 전제가 되는 매엽식 기판 처리 장치의 개략 단면도이고,
도 14는 기판면내 온도의 불균일 발생 모델을 나타내는 설명도이며,
도 15는 기판 보관 유지판 온도 분포의 기판 탄성변형 의존을 나타내는 설명도이고,
도 16은 기판 보관 유지판 온도 분포의 기판 탄성변형 의존을 나타내는 설명도이다.
본 발명은 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 기판의 절곡량을 감시 또는 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 매엽형 기판 처리 장치에서는 기판 보관 유지판에 기판을 강제 흡착한 상태로 기판을 처리하고 있다. 이 경우, 기판 보관 유지판에 대한 기판의 밀착도가 관리되지 않은 상태에서 다음의 성막 공정으로 이행하였을 경우, 밀착도가 불량한 기판은 기판 특성이 현저하게 열화되는 문제가 있다.
매엽형 기판 처리 장치는, 구체적으로는, 도 14에 도시된 바와 같이, 저항 가열 히터(3)로 가열한 기판 보관 유지판(2)상에 기판(1)을 흡착 보관 유지한 상태에서, 기판(1)의 상측에 배치된 가스 분산판(5)으로부터 가스를 분사 배출함으로써, 기판에 성막 등의 처리를 실시하게 된다. 저항 가열 히터(3)의 표면은 항상 일 정한 온도로 유지된다.
여기에서, 밀착도를 나타내는 기판 보관 유지판(2)에 대한 기판(1)의 공간 거리인 절곡량(d1)(d2)이 변화하면, 저항 가열 히터(3)에 의해 항상 동일한 상태로 균일하게 가열된 기판 보관 유지판(2)의 열이 기판(1)에 균등하게 전달되지 않아서, 상기 기판의 절곡량(d)(d1 및 d2의 총칭)에 의존한 온도 분포 불균일에 기인하는 하기된 바와 같은 문제점이 기판면내에서 발생한다.
여기서 기판의 절곡량이라 함은 기판 보관 유지판(2)의 표면상에 기판(1)이 보관 유지된 상태에서 기판(1)이 변형하면, 기판(1)에는 기판 보관 유지판(2)과 밀착되지 않는 부분이 발생하게 되는데, 기판 보관 유지판(2)의 표면과 기판(1)의 이면 사이에서 가능한 간격의 최대치를 의미한다.
기판(1)과 기판 보관 유지판(2)과의 거리(d)가 클수록 기판 보관 유지판(2)으로부터의 열전달율이 악화됨으로써, 기판면내 온도는 거리(d)에 의존하는 온도 불균형이 발생한다. 따라서, d1＞d2의 경우, d2 부근의 기판 온도가 d1 부근의 기판 온도에 비해 높다.
전술한 바와 같이 기판을 기판 보관 유지판에 강제 흡착하는 방법에 있어서, 반드시 기판 전면을 균등하게 기판 보관 유지판에 흡착할 수 있다고는 할 수 없다. 처리 기판은 통상적으로 복수의 성막 공정을 포함하는 열처리 과정을 경유하여 목표하는 반도체 기판으로 가공되기 때문에, 다음의 처리 공정만큼 기판의 성막 적층수와 열이력이 많아지게 되고, 그 결과, 이들 기판은 도 14에서 설명한 기판의 절곡량(d)이 100㎛이상인 소성 변형량을 용이하게 갖는 경우가 있다.
상기 기판 단부의 밀착도의 미관리, 즉 처리중인 기판의 절곡량의 미관리는 당연하기 때문에 처리 후의 기판 특성에 악영향을 준다. 이는, 예를 들면, 박막 형성 처리에 있어서의 막후 균일성의 열화로서 나타난다. 현재 상태에서는 이러한 기판의 절곡량(즉, 온도 불균일량)을 관리하는 방법이 없고, 기판 특성에 불량이 발생했을 때의 원인 추적에 장해가 되기 때문에, 이들을 정량적으로 관리, 감시하는 방법이 바람직하다.
아울러, 기판(웨이퍼)에 있어서의 슬립의 발생을 억제하기 위한 측온위치 및 가열 방법을 분명히 한 것으로서 특개평 제6－260426호 공보에 기재된 기판 가열 기술이 알려져 있다. 이는 기판과 기판 보관 유지체(홀더) 간의 접촉 면적을 관리하는 것은 불가능할지라도, 승온중 기판이 변형하여 기판과 기판 보관 유지체와의 접촉 면적이 변화함으로, 기판의 최외주 온도에 영향을 받게 되며, 그 결과, 기판에서 면내 온도차에 의해 슬립이 발생하게 된다. 거기서, 기판의 중심에서 반경의 70%이상 이격된 외주 부분의 복수점을 측온하고, 각 측온점간의 온도차가 5℃이내가 되도록 히터를 가열 제어한다. 이로써 히터의 발열 밀도의 균일성이나 기판과 기판 보관 유지체간의 접촉 면적에 의존하지 않고, 슬립 발생이 없는 가열 처리를 실현하고 있다.
또한, 진공 흡착에 의한 기판의 절곡 억제와 관련하여, 차압을 보다 크게 하여 흡착률을 올리면 기판의 절곡량을 억제하는 것은 가능하지만, 기구가 복잡하게 되기 때문에 기술적으로는 곤란하다. 현재 상태로서는 300 내지 500Pa의 큰 차압을 걸어 흡착하여도 절곡이 발생하고 있다.
본 발명은 기판과 기판 보관 유지체의 접촉 상태에 의해 기판 온도가 변한다고 하는 점에서 한층 더 진일보하여, 접촉 상태에 의해 기판 보관 유지체의 온도도 변하고, 그 기판 보관 유지 체온도가 기판의 절곡량에 상관이 있다고 하는 점에 주목하여 창안된 것이다.
본 발명의 과제는 상술한 종래 기술의 문제점을 해소하고, 기판의 절곡량을 간접적으로 감시함으로써, 절곡량에 기인하는 불량의 원인을 용이하게 추적하는 것이 가능한 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
제 1 발명은, 기판을 처리하는 기판 처리 장치로서, 상기 기판을 보관 유지하는 기판 보관 유지체, 상기 기판 보관 유지체를 개입시켜 상기 기판을 가열하는 가열 수단, 상기 기판 보관 유지체의 온도를 상기 기판이 보관 유지되고 있는 표면측과는 반대인 기판 보관 유지체의 이면측으로부터 측정하는 온도 측정 수단, 및 상기 온도 측정 수단의 측정값에 근거하여, 상기 기판 보관 유지체의 온도와 상관이 있는 상기 기판의 절곡량을 감시하는 감시 수단을 포함하는 기판 처리 장치이다.
기판 보관 유지체 온도와 기판의 절곡량과는 상관이 있다. 기판 보관 유지체 온도가 낮으면 기판의 절곡량이 작고, 반대로 기판 보관 유지 체온도가 높으면 기판의 절곡량은 커진다. 따라서, 기판 보관 유지체 온도를 온도 측정 수단으로 측정하고, 그 측정값에 근거하여 기판의 절곡량을 감시 수단으로 감시하면, 기판의 절곡량과 기판 처리 불량과의 상관을 파악할 수 있어서 불량 원인을 추적할 수 있다.
또한, 온도 측정 수단으로 기판 보관 유지체의 온도를 기판 보관 유지체의 이면측으로부터 측정하기 때문에, 온도 측정 수단의 센서부가 기판 보관 유지체로 덮여, 처리 공간에 노출되는 것을 피할 수 있다. 이 때문에 온도 측정 수단의 센서부에 막이 부착되지 않고, 그 결과, 장치로서 장기적인 신뢰성을 높일 수 있다.
감시 수단으로서, 기판 보관 유지체 온도를 기판의 절곡량과 관련지어 표시 출력하거나, 기판 보관 유지체 온도의 측정값으로부터 미리 작성한 상관식을 이용하여 연산에 의해 기판 절곡량을 구하거나, 혹은 미리 작성한 기판 보관 유지체의 온도에 대한 기판 절곡량을 결정하는 룩업 테이블을 이용하여 기판 절곡량을 산출하는 연산 수단으로 구성할 수 있다.
제 2 발명은, 제 1 발명에 있어서, 상기 온도 측정 수단에 대해서 상기 기판 보관 유지체를 상대적으로 회전시키는 회전 수단을 포함하고, 상기 온도 측정 수단은 상기 회전 수단에 의해 상기 온도 측정 수단에 대해서 상대적으로 회전하는 상기 기판 보관 유지체의 이면의 원주 방향의 온도를 측정하며, 상기 감시 수단은 상기 온도 측정 수단의 측정값에 근거하여 상기 기판의 원주 방향의 절곡량을 감시하는 기판 처리 장치이다.
회전 수단을 구비하여 상대 회전하는 기판 보관 유지체 이면의 원주 방향의 온도를 측정하여 기판의 원주 방향의 절곡량을 감시하므로, 기판의 원주 방향에 대해서도 기판의 절곡량과 기판 처리 불량의 관계를 파악할 수 있다.
제 3 발명은, 제 1 발명에 있어서, 상기 감시 수단은 상기 온도 측정 수단으로 측정한 기판 보관 유지체의 온도로부터 소정의 알고리즘에 따라 상기 기판의 절 곡량을 구하는 연산 수단으로 구성된 기판 처리 장치이다.
기판의 절곡량을 구하는 연산 수단은 소정의 식에 근거하여 연산하는 것 이외에도, 사전에 취득한 기판 보관 유지체의 이면 온도에 대한 기판의 절곡량을 나타내는 룩업 테이블로 구하는 것도 포함한다.
연산 수단을 이용하여 기판의 절곡량을 구하기 때문에, 기판의 절곡량과 기판 처리 불량과의 관계를 데이터로써 파악할 수 있다. 또한, 연산 수단을 이용하기 때문에, 기판 보관 유지체 온도로부터 용이하게 기판의 절곡량을 구할 수 있다. 특히, 룩업 테이블로 구하는 경우에는, 식으로 구하는 것과 비교하여 연산하지 않아도 되기 때문에, 즉각적인 제어가 가능하게 된다.
제 4 발명은, 기판을 처리하는 기판 처리 장치로서, 상기 기판을 보관 유지하는 기판 보관 유지체, 상기 기판 보관 유지체를 개입시켜 상기 기판을 가열하는 가열 수단, 상기 기판 또는 기판 보관 유지체의 온도를 측정하는 온도 측정 수단, 상기 온도 측정 수단의 측정값에 근거하여 상기 측정한 온도와 상관이 있는 상기 기판의 절곡량을 구하는 연산 수단, 및 상기 연산 수단으로 구한 절곡량에 따라 상기 가열 수단을 제어함으로써, 상기 기판의 절곡을 제어하는 절곡 제어 수단을 포함하는 기판 처리 장치이다.
절곡 제어 수단으로 가열 수단을 제어하여 기판 보관 유지체의 가열 상태를 조정함으로써, 기판의 절곡을 제어하여 처리를 실시하기 때문에, 처리에 필요한 최적의 기판 절곡을 실현할 수 있다.
제 5 발명은, 제 4 발명에 있어서, 상기 절곡 제어 수단에 의해 제어된 소정 의 절곡을 유지한 채로 상기 기판을 처리하는 기판 처리 장치이다.
의도적으로 소정의 절곡을 유지한 채로 기판을 처리하기 때문에, 기판 처리가 종료되어 기판이 상온으로 복원되었을 때, 기판에 생성된 응력이 상쇄되어 불필요한 응력이 기판에 생성되지 않도록 할 수 있다. 특히, 처리가 성막 처리인 경우, 불필요한 응력이 막에 생성되지 않고, 막의 박리를 방지할 수 있다.
제 6 발명은, 기판 보관 유지체의 표면으로 유지된 기판에 성막을 실시하여 반도체 장치를 제조하는 방법으로서, 상기 기판 보관 유지체를 개입시켜 상기 기판을 가열하는 단계, 상기 기판 보관 유지체의 온도를 이면측으로부터 측정는 단계, 및 측정값에 근거하여 상기 기판 보관 유지체의 온도와 상관이 있는 상기 기판의 절곡량을 감시하는 단계를 포함하는 반도체 장치의 제조 방법이다.
기판 보관 유지체의 이면 온도와 기판의 절곡량과는 상관이 있다. 따라서, 기판 보관 유지체 온도 측정값에 근거하여 기판의 절곡량을 감시하면, 기판의 절곡량과 성막 불량의 관계를 파악할 수 있다. 또한, 기판 보관 유지체의 이면측으로부터 기판 보관 유지체의 온도를 측정하므로, 온도 센서부를 처리 공간에 노출시키지 않아도 되며, 센서부에 막이 부착되지 않고, 장기적으로 높은 신뢰성을 얻을 수 있다.
제 7 발명은, 제 6 발명에 있어서, 상기 기판 보관 유지체의 온도를 이면측으로부터 측정할 때, 상기 기판 보관 유지체의 이면의 원주 방향의 온도를 측정하고, 측정값에 근거하여 상기 기판 보관 유지체의 온도와 상관이 있는 상기 기판의 원주 방향의 절곡량을 감시하는 반도체 장치의 제조 방법이다.
기판 보관 유지체 이면의 원주 방향의 온도를 측정하여 기판의 원주 방향의 절곡량을 감시하기 때문에, 기판의 원주 방향에 대해서도 기판의 절곡량과 기판 처리 불량의 상호 관계를 파악할 수 있다.
제 8 발명은, 제 6 발명에 있어서, 상기 기판의 절곡량을 감시하는 단계는 측정한 상기 기판 보관 유지체의 온도로부터 소정의 알고리즘에 따라 상기 기판의 절곡량을 구하는 반도체 장치의 제조 방법이다.
기판의 절곡량을 구하는 방법은 소정의 식에 근거하여 연산하여 구하는 것 이외에도, 사전에 취득한 기판 보관 유지체의 이면 온도에 대한 기판의 절곡량을 나타내는 룩업 테이블로 구하는 것도 포함한다.
기판의 절곡량을 구하기 때문에, 기판의 절곡량과 기판 처리 불량과의 상호 관계를 데이터로서 파악할 수 있다. 또한, 기판 보관 유지체 온도로부터 용이하게 기판의 절곡량을 구할 수 있다. 특히, 룩업 테이블로 구하는 경우, 식으로 요구하는 것과 비교하여 연산하지 않아도 되기 때문에, 즉각적인 제어가 가능하게 된다.
제 9 발명은, 기판에 성막을 실시하여 반도체 장치를 제조하는 방법으로서, 상기 기판을 기판 보관 유지체의 표면으로 유지하는 단계, 상기 기판 보관 유지체를 개입시켜 상기 기판을 가열하는 단계, 상기 기판 또는 기판 보관 유지체의 온도를 측정하는 단계, 측정값에 근거하여 측정값과 상관이 있는 상기 기판의 절곡량을 구하는 단계, 구해진 절곡량에 따라 상기 기판의 가열량을 조정함으로써, 상기 기판의 절곡을 제어하는 단계, 및 절곡이 제어된 기판에 성막을 실시하는 단계를 포함하는 반도체 장치의 제조 방법이다.
절곡량에 따라 기판의 가열량을 조정하는 것으로써 기판의 절곡을 제어하므로, 처리에 필요한 최적의 기판 절곡을 실현할 수 있다.
제 10 발명은, 제 9 발명에 있어서, 상기 절곡이 제어된 기판에 성막을 실시할 때, 소정의 절곡을 유지한 채로 성막을 실시하는 반도체 장치의 제조 방법이다.
의도적으로 소정의 절곡을 유지한 채로 기판에 성막을 실시하므로, 성막이 종료되어 기판이 상온으로 복원되었을 때, 기판에 생성된 응력이 상쇄되어, 불필요한 응력이 기판에 생성되지 않도록 할 수 있다. 따라서, 불필요한 응력이 막에 생성되지 않고, 막의 박리를 방지할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 매엽식 기판 처리 장치에 적용했을 경우에 대하여 설명한다. 아울러, 여기에서 매엽식은 단일 기판별로 처리를 실시하는 단엽식에 대해서 설명하지만, 단엽식에 한정하지 않고, 약 2 내지 5매, 또는 그 이상의 매수의 것에도 적용가능하다.
도 12 및 도 13은 본 실시예의 전제가 되는 박막 형성 및 열처리를 실시하는 매엽식 기판 처리 장치의 개략 단면도이다.
상기 장치는 밀폐 구조의 처리 용기(40)를 갖는다. 처리 용기(40)는 실리콘 웨이퍼 등의 반도체 기판(1)을 반송실(미도시)로부터 처리 용기(40)내의 처리실(31)로 반입하기 위한 기판 삽입구(8)와, 반송실과 처리실(31)의 분위기 격리를 실시하는 개폐변(9)을 갖는다. 또한, 처리실(31)에 원하는 가스 종류, 가스 유량, 가스 비율을 공급 가능한 가스 공급구(6)와, 공급 가스를 배기하기 위한 배 기구(7)가 설치된다. 가스 공급구(6)가 설치되는 처리실(31)의 상부에는 기판 처리면에 공급량의 편향을 억제하기 위한 가스 분산판(5)이 설치된다.
처리실(31)내에는 기판(1)을 보관 유지하는 기판 보관 유지체로서의 기판 보관 유지판(2)과, 기판 보관 유지판(2)을 개입시켜 기판(1)을 가열하는 히터 유닛(20)이 설치된다. 기판 보관 유지판(2)은 그 표면에 기판(1)을 흡착 보관 유지함과 아울러, 흡착 보관 유지한 상태로 가열 수단인 저항 가열 히터(3)로부터의 열을 균일화한다.
히터 유닛(20)은 중공체로 구성되어 상부에 기판 보관 유지판(2)을 장착하는 기판 보관 유지판용 장착부를 갖고, 하부에 처리 용기(40)의 저부 중앙에 마련된 통로로부터 진퇴하는 원통상의 지지축(21)을 갖는다. 히터 유닛(20)은 그 기판 보관 유지판용 장착부에 기판 보관 유지판(2)이 장착됨으로써 밀폐 구조가 된다. 중공체의 내부에 기판 보관 유지판(2)을 개입시켜 기판(1)을 원하는 온도로 가열할 수 있는 저항 가열 히터(3)가 설치된다. 또한, 밀폐 구조가 된 중공체에 진공 배기 라인(11)이 설치되어 히터 유닛(20)을 진공 배기함으로써, 기판(1)을 기판 보관 유지판(2)의 표면에 강제 흡착하게 된다. 기판 보관 유지판(2)에는 진공 흡착을 위한 복수의 구멍 또는 도랑이 설치된다.
히터 유닛(20)은 그 지지축(21)을 승강기구(10)에 연결함으로써, 처리실(31)내에서 승강 자재하도록 설치된다. 지지축(21)은 빌로우즈(14)로 씰된다. 승강기구(10)는 기판 반송시, 기판 처리시 등의 각 단계에서 히터 유닛(20)을 처리실(31)내의 상하 방향의 다른 위치에서 다단계로 조정 가능하다. 기판 보관 유지판(2)에는 반입된 기판(1)을 일단 지지하기 위한 기판 지지 핀(4)이 히터 유닛(20)의 승강에 따라 출몰 자재하도록 설치된다.
전술한 바와 같은 구성에 있어서, 기판 보관 유지판(2)상에 기판(1)을 흡착 보관 유지하고 있지만, 흡착 보관 유지해도 기판 전면을 균등하게 기판 보관 유지판(2)에 흡착할 수 없고, 또한 기판의 절곡량을 관리할 수 없다. 제 1 실시예에서는 기판 절곡량을 관리할 수 있도록, 도 12 및 도 13의 구성의 일부를 변경하여 도 3에 도시된 바와 같이 구성하고 있다. 또한, 도 3에서, 도 12 및 도 13과 대응하는 부분에는 동일 부호를 교부하여 설명을 생략한다.
도 3에 도시된 실시예에서는 도 12 및 도 13에서 회전할 수 없었던 히터 유닛(20)을 회전 가능하게 함과 아울러, 기판 보관 유지판(2)의 온도를 측정 가능하게 하였다. 즉, 전술한 원통상의 지지축(21)을 원통상의 회전축(23)으로 변경하고, 회전축(23)을 중심으로 히터 유닛(20)이 회전 자재하도록 설치하여 기판(1)을 보관 유지한 상태로 기판 보관 유지판(2)을 임의의 속도로 회전시킬 수 있게 되어 있다. 한편, 히터 유닛(20)내에 마련된 저항 가열 히터(3)는 고정되도록 하고, 원통상의 회전축(23)내에 삽통한 지지축(22)으로 지지하게 된다. 이와 같이 기판 보관 유지판(2)을 회전 자재하도록 하고, 저항 가열 히터(3)를 고정함으로써, 저항 가열 히터(3)에 대해 기판 보관 유지판(2)이 상대 회전하게 된다. 또한, 히터 유닛(20)을 회전 자재하도록 함으로써, 히터 유닛(20)은 승강 가능함과 아울러 회전 자재 되지만, 이와 같은 승강 및 회전 기능을 가진 복합 기구에는 도시되지 않았으나 공지의 수단이 채용될 수 있다. 또한, 도 3에는 도시되지 않았으나, 저항 가열 히터(3)에 는 기판 보관 유지체(2)의 온도를 측정하는 온도 측정 수단이 마련된다. 이 온도 측정 수단을 도 1을 이용하여 설명한다.
도 1은 도 3의 기판 반경 거리에 상당하는 E부분의 확대도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 기판 보관 유지판(2)의 온도 측정 수단으로서, 예를 들면, 방사 온도계(S1)(S2)(S3)가 저항 가열 히터(3)에 설치된다. 방사 온도계(S1)(S2)(S3)는 그 센서부가 기판 보관 유지판(2)의 이면을 대하도록 설치되어 기판 보관 유지판(2)의 온도를 이면측으로부터 측정하고, 그 측정값으로부터 기판 보관 유지판(2)의 이면 온도를 감시할 수 있다. 설치 개소는 적어도 기판 중심부와 기판 단부 부근의 2개소로 한다. 상기 2개소의 중간부에 1개소 더 배치하면, 하기된 기판 절곡량을 보다 엄밀하게 관리하는데 있어서 바람직한 형태가 된다. 아울러, 온도계는 방사 온도계로 한정되지 않는다. 예를 들면, 열전대 등도 바람직하다.
방사 온도계(S1)(S2)(S3)는 전술한 바와 같이 기판 보관 유지판(2)의 거의 중심부, 단부, 및 중심부와 단부의 중간부의 각 온도를 기판 보관 유지판(2)의 이면측으로부터 측정한다. 각각의 측정값은 연산 수단(25)에 더해진다. 연산 수단(25)은 각 측정값에 근거하여 절곡량을 연산하고, 그 후 절곡량을 시정하는 지령값을 연산에 의해 구하여, 그 지령값을 제어 수단(26)에 전달한다. 제어 수단(26)은 연산 수단(25)로부터 주어진 지령값에 근거하여 저항 가열 히터(3)를 제어하고, 그 결과, 기판의 절곡을 제어하게 된다.
여기서, 방사 온도계(S1)(S2)(S3)의 측정값에 근거하여 기판 보관 유지체(2)의 온도를 그 온도와 상관이 있는 기판(1)의 절곡량으로서 단지 감시하는 것만으로 도 족하다. 또한, 상술한 바와 같이, 감시로부터 더욱 진보하여 절곡량을 제어하여도 좋다. 전자의 경우, 연산 수단(25)이 감시 수단을 구성하고, 그 출력이 절곡량이 된다. 후자의 경우, 제어 수단(26)이 절곡 제어 수단을 구성한다.
저항 가열 히터(3)는 도시된 바와 같이 일체형인 것도 좋지만, 복수의 히터부로 구성된 분할형 히터도 무방하다. 분할형 히터를 채용하는 경우, 복수의 히터부에 대응시킨 지령값에 따라 복수의 히터부를 개별적으로 제어하는 것이 바람직하다.
도 2는 기판 보관 유지판(2)을 회전시켰을 때 방사 온도계(S1)(S3)의 궤적을 기판 보관 유지판(2)의 이면에 투영한 투영도이다. 이 투영도에서는 참고할 수 있도록 기판(1)의 보관 유지 영역이 사선으로 표시되어 있다. 기판(1) 및 기판 보관 유지판(2)이 회전하면, 기판 중심부에 있는 방사 온도계(S1)는 기판 보관 유지판(2)의 중심부의 온도를 이면측으로부터 정점 관측한다. 기판 단부 부근에 있는 방사 온도계(S3)는 원형의 측정 궤적을 그림으로써, 기판 보관 유지판(2)의 원주단부의 온도를 이면측으로부터 관측한다. 도면에서, 기판 회전 속도=10 rpm의 경우, 방사 온도계(S3)는 6초 주기로 원형의 측정 궤적상의 동일 지점의 온도를 반복하여 측정한다.
이하, 전술한 구성에 따른 기판 처리 장치의 처리 공정에 대해 설명한다.
먼저, 반송실과 처리실(31)의 압력을 각각 소정의 압력으로 조정한다. 압력의 조정에 있어서, N2, Ar 등 기판 표면과 반응하지 않는 불활성 가스를 각각의 실 에 소정 유량 공급하고, 배기구(7)의 컨덕턴스를 조정(미도시)함으로써 실시한다. 예를 들면, 본 실시예에서는 각 실의 압력을 13300 Pa(100 Torr) 정도로 하였으나, 바람직하게는 기판(1)의 박막 형성 및 열처리 압력 등에 의존하여 결정하고, 기판 처리 조건별로 최적값을 유도하는 것이 바람직하다.
다음, 개폐변(9)을 열어 기판(1)을 기판 삽입구(8)을 개입시켜 반송실로부터 처리실(31)로 삽입한 후, 기판(1)을 기판 지지 핀(4)으로 일단 지지한다(도 12 참조). 한편, 개폐변(9)를 열 때 반송실과 처리실(31)의 압력차가 압력 변동에 의해 파티클 발생의 요인이 되지 않도록 감시하는 것이 바람직하다. 기판(1)을 삽입한 후, 개폐변(9)를 폐쇄하여 처리실(31)과 반송실의 분위기 격리를 실시한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 승강기구(10)로 히터 유닛(20)을 상승시킴으로써 기판(1)을 기판 지지 핀(4)로부터 기판 보관 유지판(2)으로 이동 재치하고, 기판(1)을 기판 보관 유지판(2)으로 흡착 보관 유지한다. 한편, 히터 유닛(20)을 상승시켜, 기판(1)을 가스 분산판(5) 부근의 박막 형성 위치에 배치한다.
그 후, 진공 배기 라인(11)에 접속된 밸브(미도시)를 개방한 후, 히터 유닛(20)의 내부를 처리실(31)보다 감압한다. 기판 보관 유지판(2)에 설치된 복수의 구멍 또는 도랑보다 기판 이면을 흡인함으로써, 기판(1)을 기판 보관 유지판(2)에 강제 흡착한다. 여기서 히터 유닛(20)을 회전시킴으로써, 기판 보관 유지판(2) 및 기판(1)을 회전시킨다. 본 실시예에서 히터 유닛(20)의 회전 속도는 10 rpm로 제어된다.
기판(1)을 가열하기 위한 저항 가열 히터(3)의 온도는 도 3의 상태에서 기판(1)이 목표한 처리 온도가 되도록 미리 기판 반송 전부터 설정되어 있으며, 이 상태에서 기판(1)은 목표한 처리 온도가 될 때까지 안정화된다. 기판 온도가 안정이 되면, 원하는 성막을 실시하기 위한 반응 가스를 가스 공급구(6)로부터 가스 분산판(5)을 개입시켜 처리실(31)에 도입함으로써, 기판(1)의 표면에 박막을 형성한다.
박막 형성에 필요한 시간이 경과하면, 즉시 반응 가스의 공급을 정지하고, 반응 가스의 잔류가스 성분을 배기구(7)로부터 배기한다. 그 후, 전술한 것과는 역순으로 기판(1)을 처리실(31)로부터 반송실에 방출하고, 이후 소정 매수의 기판의 처리가 종료될 때까지 상기 조작을 반복하여 실행한다.
그런데, 상기 성막 처리중의 기판 보관 유지판(2)의 회전동작은 기판 흡착 후에 실시되기 때문에, 기판 흡착 이후, 기판 보관 유지판(2)의 원주방향의 온도 데이터를 취득할 수 있다. 실제 취득한 온도 데이터를 이용하여, 기판 보관 유지판(2)의 온도와 기판 절곡량과의 상관 관계에 대해서 설명한다. 아울러, 온도 데이터는 회전동작 실시 후, 기판 온도가 거의 목표 온도에 도달한 시점에 취득한 것이다. 또한, 도 4 내지 도 6에 나타낸 절곡 데이터는 기판의 절반이 절곡된 경우의 예이다.
［기판 보관 유지판 온도와 기판 절곡량과의 상관 관계］
먼저, 기판 절곡량은 작지만, 그 양이 불분명한 제 1 샘플을 이용하여 기판 보관 유지판(2)의 온도를 이면측으로부터 취득했다. 도 4는, 방사 온도계(S1)로 측정한 기판 중심부 부근의 기판 보관 유지부(2)의 온도(S1)와 방사 온도계(S3)로 측 정한 기판 단부 부근의 기판 보관 유지부(2)의 온도(S3)의 시간 추이를 나타낸 것이다. 아울러, 이 때의 처리실(31) 상태는 압력이 13300 Pa로 설정되고, 저항 가열 히터(3)의 제어 온도는 기판(1)이 700℃로 가열되도록 설정되어 있다. 도면에서, 기판 중심부 부근의 기판 보관 유지부(2)의 온도(S1)와 기판 단부 부근의 기판 보관 유지부(2)의 온도(S3)의 시간 추이는 700℃부근에서 거의 동일한 온도 불균형을 갖고 있다. 이 샘플의 기판 절곡량을 성막 처리 후 냉각한 다음 공지의 수단으로 측정한 결과, 기판 절곡량은 30㎛이하였다. 또한, 제 1 샘플과 관련하여, 성막 특성에 있어서, 특히 막의 박리 등의 문제도 없고, 양호한 결과를 얻을 수 있었다.
다음, 처리 전에 기판(1)의 절곡량을 공지의 수단으로 미리 측정하고, 절곡량이 100㎛ 이상인 제 2 샘플을 이용하여 동일하게 기판 보관 유지판(2)의 온도를 이면측으로부터 취득했다. 그 결과가 도 5에 도시되어 있다. 도 5에 있어서, 기판 중심부 부근의 온도(S1)의 시간 추이는 도 4와 동등의 경향을 나타내지만, 기판 단부 부근의 온도(S3)의 시간 추이는 거의 700℃을 극소치로서 약 2℃의 폭으로 기판 회전수에 의존하는 주기성으로 불균형이 관찰되었다.
또한, 이 때의 기판 보관 유지판(2)의 면내 온도 분포는 도 6에 도시된 바와 같이 기판(1)의 면내 온도 분포의 불균일에 의존한 경향이 관찰되었다. 여기서, 도 6의 (A)는 기판면내 온도 분포, (B)는 기판 보관 유지판면내 온도 분포를 각각 나타낸다. 아울러, (A)의 온도 분포는 기판에 형성된 막후의 분포에 근거하여 기판 온도를 상정해 분포화한 것이다. 기판(1)상의 P 점이 기판 보관 유지판(2)상의 P＇점에 대응하고 있어서, 기판 보관 유지판(2)의 고온부에서는 기판이 저온부가 되는 경향을 나타내고 있다. 이 온도 분포의 불균형은 기판(1)의 절곡량에 기인하고 있는 것으로 추정되며, 기판 보관 유지판(2)의 온도는 기판(1)의 절곡량에 의존하고, 기판 절곡량과 기판 보관 유지판(2)의 온도 사이에 상호 관계가 있는 것을 발견하였다.
［기판 보관 유지판 온도와 기판 절곡량의 상호 관계에 대한 고찰］
본 실시예의 경우, 저항 가열 히터(3)는 기판(1)을 소정의 온도로 가열하기 위해서 미리 최적화된 히터 온도를 항상 유지하도록 제어된다. 즉, 기판(1)을 포함한 기판 보관 유지판(2)에는 항상 일정한 열원(Q)이 저항 가열 히터(3)로부터 공급된다. 여기서, 기판(1)과 기판 보관 유지판(2)간의 거리(d)(도 1 참조)가 0인 경우(d=0), 상기 열원(Q)은 기존의 물리, 열역학 정수에 따라 기판(1) 및 기판 보관 유지판(2)의 가열에 기여한다. 그러나, d≠0인 경우, 극단적인 예로서 기판이 존재하지 않는 경우를 고려하면, 열원(Q)은 기판 보관 유지판(2)의 가열에만 기여하게 됨으로써, 기판 보관 유지판(2)의 온도는 d=0인 경우보다 고온 상태를 유지하게 된다. 또한, d≠0의 경우의 기판 온도는 거리(d)가 큰 만큼 공간 매체에 의한 열손실이 크고, 기판 온도의 저하를 초래한다는 것을 도 6의 면내에 분포된 경향으로부터도 설명할 수 있다. 따라서, 기판 절곡량과 기판 보관 유지판 온도 사이에는 상호 관계가 있으며, 그 관계가 도 7에 나타나게 된다고 사료된다.
전술한 바와 같이, 기판 절곡량과 기판 보관 유지판 온도 사이에 상관 관계가 있으므로, 방사 온도계(S1 내지 S3)로 성막중의 기판 보관 유지판(2)의 온도를 직접 감시함으로써, 처리중의 기판 절곡량을 간접적으로 감시하는 것이 가능하다. 기판 절곡량은 상관식을 사용하여 연산에 의해 구하거나, 또는 룩업 테이블을 이용하여 산출함으로써 구한다. 이에 따라, 종래의 예에서는 관리할 수 없었던 기판과 기판 보관 유지판의 접촉 면적의 관리가 가능하며, 처리중의 기판 절곡량의 관리 데이터를 정량적으로 얻을 수 있다. 그 결과, 절곡량에 기인하는 불량이 발생했을 때의 원인을 용이하게 추적할 수 있다.
또한, 방사 온도계(S1 내지 S3)에 대해서 기판 보관 유지판(2)을 회전시키기 때문에, 기판 보관 유지판(2)의 동일 원주상에 하나의 방사 온도계를 마련하면, 기판 보관 유지판(2)의 원주방향의 모든 지점의 온도를 연속적으로 측정할 수 있다. 또한, 회전 시점과 회전 시간(주기)로부터 기판 보관 유지판의 원주방향의 어느 부분에서, 어떻게 절곡되었는지의 여부도 파악할 수 있다. 그 결과, 절곡량에 기인하는 불량이 발생했을 때의 원인을 한층 더 용이하게 추적할 수 있다.
또한, 관리 데이터에 의해 불량의 원인을 추적할 수 있어서, 절곡량과 불량의 관계를 해석할 수 있으면, 한층 더 진일보하여, 처리중에 기판 보관 유지판(2)의 온도를 제어함으로써, 불량이 발생하지 않도록 기판 절곡량을 제어할 수도 있다. 기판 보관 유지판(2)의 온도 제어는 연산 수단(25) 및 제어 수단(26)으로 저항 가열 히터(3)의 통전을 제어함으로써 용이하게 실현될 수 있다. 이에 따라 우량품 처리에 필요한 최적의 기판 절곡을 실현할 수 있다. 그 결과, 박막 형성 처리에 있어서의 막후 균일성을 향상할 수 있다.
또한, 방사 온도계(S1 내지 S3)로 기판 보관 유지판(2)의 온도를 기판 보관 유지판(2)의 이면측으로부터 측정하기 때문에, 방사 온도계의 센서부가 기판 보관 유지체(2)로 덮여 처리 공간에 노출되는 것을 피할 수가 있다. 이 때문에 온도계가 처리 공간에 노출되어 기판 표면 온도를 측정하는 것과는 달리, 방사 온도계의 센서부에 막이 부착되지 않고, 그 결과, 장치로서 장기적인 신뢰성을 높일 수 있다.
아울러, 상기 실시예에서는 처리전의 기판 절곡량이 100㎛, 기판 보관 유지판 온도 불균형이 약 2℃인 샘플예를 채택했으나, 처리중의 기판에는 많은 열에 의한 기판 수축, 팽창이 발생하므로, 처리중의 기판 절곡량이 반드시 처리전의 상태가 아닐수도 있다. 또한, 기판 절곡량과 기판 보관 유지판 온도의 불균형의 상관값이 반드시 일정한 것은 아니고, 처리 용기 및 기판 보관 유지판의 재질, 구조 등이 상이함에 따라 여러 가지의 값을 나타낼수도 있다. 그러나, 다종 다양한 재질, 구성에 있어서, 기판 보관 유지판 온도에 대한 기판 절곡량의 의존도를 최적화함으로써, 기판의 불량 예지 조건을 분명히 하는 것이 가능하다.
전술한 실시예에서는 기판을 절곡하지 않고 처리하기 위해서 어떻게 하면 좋을 것인가라는 관점에서 본 발명을 설명했다. 여기에서는 관점을 바꾸어, 기판을 의도적으로 절곡하여 처리하는 다른 실시예에 대해서 설명한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 승온 처리중에, 기판 보관 유지판(2)상에 재치되는 기판(1) 및 기판(1)상에 생성되는 막(13)이 열의 영향을 받아 절곡된다(A). 처리 후, 기판(1)을 처리 용기로부터 인출하여 상온으로 복원하면, 기판(1) 및 생성된 기존막(13)의 절곡이 원래대로 복원된다(B). 이와 같이 상온으로 복원할 때, 막의 박리가 발생한다. 박리된 막이 파티클이 되어 처리 장치를 오염시키는 2차 재해도 우려된다. 이러한 경향은 복수의 박막 형성 공정을 경과한 적층 구조막에서 현 저하며, 복수의 박막 형성 공정이 필수적인 반도체 제조 프로세스에 대해서는 각 박막 형성 공정에서 잔류 응력을 가능한 한 작게 하는 것이 바람직하다. 아울러, 잔류 응력을 저감시킴으로써, 누설 전류가 억제되고, 또한, 절연 내압이 상승하는 등의 디바이스의 전기 특성적 관점에서의 효과도 얻을 수 있다.
잔류 응력을 작게 함으로써 막의 박리를 방지하기 위해서, 기존막에 따라서는, 승온 처리중에 기판을 의도적으로 절곡시키거나, 또는 처리중에 감시하고 있던 절곡량을 이용하여 소정의 절곡을 유지한 채로 처리하면 좋은 경우가 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 기판(1)은 상온으로 복원되었을 때, -＞로 표시한 성막중에 걸리는 응력(성장량)과, ㆍㆍ〉로 표시한 상온이 되었을 때의 응력(성장량)을 상쇄하면, 불필요한 응력이 막에 생성되지 않고, 막의 박리를 방지할 수 있다. 즉, 막중의 잔류 응력을 상쇄하기 위해서는 기판을 의도적으로 절곡시킬 필요가 있다.
이하, 도 15 및 도 16의 실험 데이터를 이용하여 기판의 탄성변형(처리전의 기판의 절곡은 아니고, 처리중의 일시적인 절곡)에 대해 설명한다. 도 15 및 도 16은 도 5의 데이터를 기준으로 저항 가열 히터 외주부의 설정 온도를 변경했을 때의 기판 보관 유지판 온도의 시간 추이를 나타낸 것이다. 도 15는 저항 가열 히터 외주부의 설정 온도를 기준치보다 높게 설정했을 경우이고, 도 16은 설정 온도를 기준치보다 낮게 설정했을 경우이다. 도 15에 있어서, 기판 단부 부근의 S3온도의 불균형은 도 5의 것보다 작고, 그 값은 708℃를 극대값으로서 약 1℃의 폭으로 기판 회전수에 의존한 주기성으로 분포된다. 도 15와는 대조적으로, 저항 가열 히터 외주부의 설정 온도를 낮게 한 도 16에서는 기판 단부 부근의 S3온도의 불균형이 크 고, 그 값은 688℃을 극소값으로서 약 3℃의 폭으로 분포된다. 전술한 고찰에 따르면, S3온도의 불균형은 온도값에 따라 기판(1)과 기판 보관 유지판(2)의 밀착도(d)(도 1 참조)가 원주방향으로 절곡되어 변화하고 있는 것을 의미하며, 기판에는 저항 가열 히터 외주부 온도의 변화에 따른 탄성변형(절곡)이 발생하고 있는 것으로 생각된다.
기판에 탄성변형이 발생하는 메카니즘에 대해서 고찰한다. 처리중의 반도체 기판은 가열 온도와 기판 재질에 따라 열팽창량을 갖고, 일반적으로 열처리전의 상태보다 체적이 증가한다. 기판 외주부의 온도가 기판 중심부의 온도보다 높은 경우, 기판 외주부는 중심부보다 기판 팽창량이 커지고, 기판 보관 유지판(2)과 반대의 방향으로 기판 전체를 철상으로 변형시키는 응력이 발생한다(도 10 참조). 이와 대조적으로, 기판 외주부의 온도가 중심부보다 낮은 경우, 기판 중심부의 열팽창량이 크기 때문에, 기판은 기판 보관 유지판(2)과 반대 방향으로 요상으로 변화한다(도 11 참조). 이와 같이 기판 중심부와 외주부의 온도에 일정한 온도 구배를 설정함으로써, 열처리중의 기판(1)에 일시적인 탄성변형, 즉 절곡의 유발이 가능하고, 또한, 온도 구배의 변화량에 따라 기판(1)의 탄성변형량, 즉 기판 절곡량을 제어하는 것이 가능하다.
다른 실시예에 의한 막중의 잔류 응력을 상쇄하기 위한 수단으로서 전술한 실시예와 같은 구성의 장치를 이용할 수 있다. 다만, 저항 가열 히터(3)에는 분할형 히터를 채용하여 기판 보관 유지판(2)의 내주부와 외주부에 대응하는 히터 내주부와 외주부에 각각 개별적으로 설정 온도를 설정할 수 있도록 한다.
이러한 제어는 전술한 도 1에 도시된 기판의 절곡량을 구하는 연산 수단(25)과 연산 수단(25)으로 구한 절곡량에 따라 저항 가열 히터(3)를 제어함으로써, 기판(1)의 절곡을 제어하는 제어 수단(26)을 구비한 기판 처리 장치로 실현될 수 있다. 이 경우, 연산 수단(25)으로부터 제어 수단(26)에 전달하는 지령값을 기판 절곡량을 시정하는 지령값으로 하는 것이 아니라, 기판 중심부와 외주부의 온도에 일정한 온도 구배를 설정하거나 온도 구배의 변화량에 따라 기판 절곡량을 의도적으로 발생하도록 하는 지령값으로 한다. 이에 따라, 제어 수단(26)에 의해 제어된 소정의 절곡을 유지한 채로 기판(1)을 처리할 수 있다.
구체적으로는, 박막 형성 후, 막중에 수축 응력이 발생하여 기판 전체가 기판 보관 유지판과 반대측으로 요상으로 되는 박막 형성 공정에 대하여, 열처리중의 기판에 기판 보관 유지판과 반대측으로 철상의 탄성변형(절곡)을 발생시키면서 처리함으로써, 처리 후의 막중 잔류 응력을 상쇄시키도록 한다. 또한, 역의 응력이 발생하는 박막 형성 공정에 대하여, 기판을 기판 보관 유지판과 반대측으로 요상으로 탄성변형시키면서 처리하여 그와 동일하게 처리 후의 응력을 상쇄하는 것이 가능하다.
아울러, 전술한 다른 실시예에서는 성막중의 잔류 응력을 상쇄하기 위해 기판의 절곡량을 제어하는 예를 설명하였으나, 성막중에 잔류 응력이 의도적으로 발생하도록 제어하는 것도 가능함은 당연하다.
이상의 각 실시예로부터 파악되는 청구항 이외의 기술적 사상에 대해서 그 효과와 함께 이하에 기재한다.
(1) 반도체 제조 장치로서 기판 보관 유지판의 온도 정보를 기초로 기판 반경 방향으로 온도 구배를 마련함으로써, 기판과 기판 보관 유지판의 밀착도 내지 기판의 절곡량을 제어하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 열처리중의 기판에 일시적인 탄성변형, 즉 절곡을 유발하는 것이 가능하고, 또한, 온도 구배의 변화량에 따라 기판의 탄성변형량, 즉 기판 절곡량을 제어하는 것이 가능해진다.
(2) 반도체 장치의 제조 방법으로서 기판상에 박막을 형성할 때, 박막 형성 후의 막중 응력에 따른 탄성변형을 의도적으로 기판에 발생하도록 하여 처리를 실시함으로써, 박막 형성 후의 막중 응력을 완화하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 기판을 상온으로 복원시킬 때, 막의 박리가 발생하지 않고, 박리된 막이 파티클이 되어 처리 장치를 오염시키는 것도 유효하게 방지할 수 있다.
본 발명에 의하면, 기판의 절곡량을 간접적으로 감시하여 처리중의 기판 절곡량을 관리할 수 있기 때문에, 절곡량에 기인하는 불량 원인을 용이하고 정량적으로 추적할 수 있다. 또한, 절곡을 제어하는 경우에는 기판 절곡량을 억제하여 기판 처리할 수 있다.
또한, 기판 보관 유지판 온도의 정보를 기초로 기판 온도를 변화시키고, 기판에 의도한 탄성변형이 발생하도록 박막 처리를 실시함으로써, 박막 형성시의 막중 응력을 제어하는 것이 가능하여 반도체 장치의 제품 비율 향상에 기여할 수 있다.

Claims (10)

  1. 기판에 소망의 막을 생성시키는 기판 처리 장치로서,
    상기 기판을 보관 유지하는 기판 보관 유지체,
    상기 기판 보관 유지체에 대해 공간을 갖도록 설계하여, 상기 기판 보관 유지체를 통하여 상기 기판을 가열하는 가열 수단,
    상기 기판 보관 유지체에 접촉하는 것 없이, 상기 기판 보관 유지체의 온도를 상기 기판이 보관 유지되고 있는 표면측과는 반대인 기판 보관 유지체의 이면측으로부터 상기 공간을 통하여 측정하는 온도 측정 수단,
    상기 온도 측정 수단의 측정값에 근거하여, 상기 기판 보관 유지체의 온도와 상관이 있는 상기 기판의 절곡량을 감시하는 감시 수단, 및
    상기 온도 측정 수단에 대해서 상기 기판 보관 유지체를 상대적으로 회전시키는 회전 수단을 포함하고,
    상기 온도 측정 수단은 상기 회전 수단에 의해 상기 온도 측정 수단에 대해서 상대적으로 회전하는 상기 기판 보관 유지체의 이면의 원주 방향의 온도를 측정하며,
    상기 감시 수단은 상기 온도 측정 수단의 측정값에 근거하여 상기 기판의 원주 방향의 절곡량을 감시하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 기판에 소망의 막을 생성시키는 기판 처리 장치로서,
    상기 기판을 보관 유지하는 기판 보관 유지체,
    상기 기판 보관 유지체에 대해 공간을 갖도록 설계하여, 상기 기판 보관 유지체를 통하여 상기 기판을 가열하는 가열 수단,
    상기 기판 보관 유지체에 접촉하는 것 없이, 상기 기판 보관 유지체의 온도를, 상기 기판이 보호 유지되고 있는 표면측과는 반대의 기판 보관 유지체의 이면측으로부터 상기 공간을 통하여 측정하는 온도 측정 수단,
    상기 온도 측정 수단의 측정값에 근거하여 상기 측정한 온도와 상관이 있는 상기 기판의 절곡량을 구하는 연산 수단,
    상기 연산 수단으로 구한 절곡량에 따라 상기 가열 수단을 제어함으로써, 상기 기판의 절곡을 제어하는 절곡 제어 수단, 및
    상기 온도 측정 수단에 대해서 상기 기판 보관 유지체를 상대적으로 회전시키는 회전 수단을 포함하고,
    상기 온도 측정 수단은 상기 회전 수단에 의해 상기 온도 측정 수단에 대해서 상대적으로 회전하는 상기 기판 보관 유지체의 이면의 원주 방향의 온도를 측정하며,
    상기 감시 수단은 상기 온도 측정 수단의 측정값에 근거하여 상기 기판의 원주 방향의 절곡량을 감시하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 절곡 제어 수단에 의해 제어된 소정의 절곡을 유지한 채로 상기 기판을 처리하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 기판 보관 유지체의 표면으로 유지된 기판에 성막을 실시하여 반도체 장치를 제조하는 방법으로서,
    가열수단에 의해 공간을 통하여 상기 기판 보관 유지체를 가열하는 단계,
    가열된 상기 기판 보관 유지체에 의해 상기 기판을 가열하는 단계,
    온도 측정 수단에 의해, 상기 기판 보관 유지체에 접촉하는 것 없이, 상기 기판 보관 유지체의 이면측의 온도를 상기 공간으로부터 측정하는 단계, 및
    측정값에 근거하여 상기 기판 보관 유지체의 온도와 상관이 있는 상기 기판의 절곡량을 감시하면서 기판에 성막을 행하는 단계에 있어서,
    상기 기판 보관 유지체의 이면측의 온도를 상기 공간으로부터 측정하는 경우, 상기 온도 측정 수단에 대하여 상기 기판 보관 유지체를 상대적으로 회전시키는 것에 의해, 상기 기판 보관 유지체의 이면의 원주방향의 온도를 측정하여, 측정치에 기초하여 상기 기판 보관 유지체의 온도와 상관이 있는 상기 기판의 원주방향의 절곡량을 감시하도록 한 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 기판에 성막을 실시하여 반도체 장치를 제조하는 방법으로서,
    상기 기판을 기판 보관 유지체의 표면으로 유지하는 단계,
    가열수단에 의해 공간을 통하여 상기 기판 보관 유지체를 가열하는 단계,
    가열된 상기 기판 보관 유지체에 의해 상기 기판을 가열하는 단계,
    온도 측정 수단에 의해, 상기 기판 보관 유지체에 접촉하는 것 없이, 상기 기판 보관 유지체의 표면측의 온도를 상기 공간으로부터 측정하는 단계,
    측정값에 근거하여 측정값과 상관이 있는 상기 기판의 절곡량을 구하는 단계,
    구해진 절곡량에 따라 상기 기판의 가열량을 조정함으로써, 상기 기판의 절곡을 제어하는 단계, 및
    절곡이 제어된 기판에 성막을 실시하는 단계에 있어서,
    상기 기판 보관 유지체의 이면측의 온도를 상기 공간으로부터 측정하는 경우, 상기 온도 측정 수단에 대하여 상기 기판 보관 유지체를 상대적으로 회전시키는 것에 의해, 상기 기판 보관 유지체의 이면의 원주방향의 온도를 측정하여, 측정치에 기초하여 상기 기판 보관 유지체의 온도와 상관이 있는 상기 기판의 원주방향의 절곡량을 감시하도록 한 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 절곡이 제어된 기판에 성막을 실시할 때, 소정의 절곡을 유지한 채로 성막을 실시하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
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