KR100985835B1 - 반도체장치의 제조방법, 막생성방법 및 기판처리장치 - Google Patents

반도체장치의 제조방법, 막생성방법 및 기판처리장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 처리실에 기판을 반입하는 공정과 처리실 및 기판을 소정의 온도로 가열하는 공정과, 처리실에 소정의 가스를 급배하는 가스급배공정을 포함하고, 가스급배공정은, 실란계의 가스와 수소가스를 상기 처리실에 공급하는 제 1 공급공정과, 적어도 실란계의 가스를 상기 처리실로부터 제거하는 제 1 제거공정과, 염소가스와 수소가스를 상기 처리실에 공급하는 제 2 공급공정과, 적어도 상기 염소가스를 상기 처리실로부터 제거하는 제 2 제거공정을 소정회수 반복하는 반도체장치의 제조방법이다.

Description

반도체장치의 제조방법, 막생성방법 및 기판처리장치{MANUFACTURING METHOD OF SEMICONDUCTOR APPARATUS, FILM FORMING METHOD AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은, 실리콘 웨이퍼, 유리기판 등의 기판에 박막의 생성, 불순물의 확산, 어닐처리, 에칭 등의 처리를 행하여 반도체장치를 제조하는 반도체장치의 제조방법에 관한 것이다.
반도체장치의 하나에 금속, 산화막, 반도체의 중합구조인 MOSFET(Metal Oxide Semiconduotor Field Effect Transistor)가 있고, 최근 MOSFET의 미세화 및 고성능화가 진행되고 있다.
MOSFET의 미세화, 및 고성능화에 있어서의 과제로서 콘택트저항의 저저항화 등이 있고, 이 과제를 해결하는 방법의 하나로서 소스/드레인상에 실리콘 에피택셜막을 선택 성장시키는 방법이 있다.
종래, 실리콘 에피택셜막의 성장은, 처리가스로서 SiH2Cl2와 HCl과 H2가 사용되고, 이들 처리가스를 750℃ 내지 850℃의 처리온도로, 처리실에 연속 공급함으로써 행하여지고 있다.
상기한 처리온도 750℃ 내지 850℃는 고온이고, 미세화 및 고성능화에 따라 기판소자에 대한 열적인 손상, 서멀 버짓(thermal budget)의 영향이 증대하여, 디바이스의 고성능화의 저해원인, 또는 수율저하의 원인으로 되어 있다.
종래기술로서, 일본국 특개2003-86511호 공보 및 특개평5-21357호 공보를 들 수 있다.
본 발명은 이와 같은 실정을 감안하여, 저온에서 고품질의 생성막의 생성을 가능하게 하고, 장치의 성능향상을 도모함과 동시에 수율의 향상을 도모하는 반도체장치의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명은, 적어도 실리콘면과 절연면을 표면에 가지는 기판을 처리실에 수납하고, 가열수단에 의하여 상기 처리실 및 기판을 소정의 온도로 가열하는 기판처리장치를 사용하여 상기 실리콘면에 선택적으로 에피택셜막을 성장시키는 반도체장치의 제조방법에 있어서, 상기 처리실에 기판을 반입하는 공정과, 상기 처리실 및 기판을 소정의 온도로 가열하는 공정과, 상기 처리실에 소정의 가스를 급배(給排)하는 가스급배공정을 포함하고, 상기 가스급배공정은, 실란계의 가스와 수소가스를 상기 처리실에 공급하는 제 1 공급공정과, 적어도 상기 실란계의 가스를 상기 처리실로부터 제거하는 제 1 제거공정과, 염소가스와 수소가스를 상기 처리실에 공급하는 제 2 공급공정과, 적어도 상기 염소가스를 상기 처리실로부터 제거하는 제 2 제거공정을, 소정회수 반복하여 실행시키는 반도체장치의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 적어도 실리콘면과 절연면을 표면에 가지는 기판을 처리실에 수납하고, 가열수단에 의하여 상기 처리실 및 기판을 소정의 온도로 가열하는 기판처리장치를 사용하여 상기 실리콘면에 선택적으로 에피택셜막을 성장시키는 반 도체장치의 제조방법으로서, 상기 처리실에 기판을 반입하는 공정과, 상기 처리실 및 기판을 소정의 온도로 가열하는 공정과, 상기 처리실에 소정의 가스를 급배하는 가스급배공정을 포함하고, 상기 가스급배공정은, 실란계의 가스와 수소가스를 상기 처리실에 공급하는 제 1 공급공정과, 적어도 상기 실란계의 가스를 상기 처리실로부터 제거하는 제 1 제거공정과, 염소가스와 수소가스를 상기 처리실에 공급하는 제 2 공급공정과, 적어도 상기 염소가스를 상기 처리실로부터 제거하는 제 2 제거공정을, 소정회수 반복하여 실행시키기 때문에, 상기 제 2 공급공정의 전후의 공정에서 불활성가스에 의한 가스퍼지공정을 생략할 수 있어 스루풋이 향상하고, 또 염소가스에 의한 처리를 염소가스와 함께 수소가스를 공급하여 행하기 때문에, 처리의 균일성이 향상한다는 우수한 효과를 발휘한다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 장점 들은 이하에 설명하는 본 실시예의 및 첨부된 도면들에 의하여 더욱 분명해질 것이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명을 실시하기 위한 형태를 설명한다.
먼저, 도 1에서, 본 발명이 실시되는 기판처리장치에 대하여 설명한다.
도 1에서, 1은 기판처리장치, 2는 기판수납용기(카세트)를 나타내고, 상기 기판처리장치(1)에서 처리되는 실리콘 웨이퍼 등의 기판(웨이퍼)(3)은, 상기 카세트(2)에 소요매수, 예를 들면 25매 수납된 상태에서, 반입 반출된다.
상기 기판처리장치(1)의 박스체(4)의 정면벽(5)의 하부에는 메인티넌스용 개구부로서 정면 메인티넌스구(6)가 개설되고, 상기 정면 메인티넌스구(6)는 정면 메 인티넌스 도어(도시 생략)에 의하여 개폐 가능하게 되어 있다. 상기 정면 메인티넌스구(6)의 위쪽에는, 상기 카세트(2)의 반입 반출용의 기판수납용기 입출구(8)가 개설되고, 상기 기판수납용기 입출구(8)는 입출구 개폐기구(프론트 셔터)(도시 생략)에 의하여 개폐되도록 되어 있다.
상기 박스체(4)의 내부, 상기 기판수납용기 입출구(8)를 향해 접하여 기판수납용기 수수장치(카세트 수수 스테이지)(11)가 설치되고, 상기 카세트 수수 스테이지(11)에 대향하고 상기 카세트(2)를 필요한 수 보관하는 하기판 수납용기 수납선반(카세트선반)(12), 상기판 수납용기 수납선반(버퍼 카세트선반)(13)이 설치되어 있다.
상기 카세트 수수 스테이지(11)와 상기 카세트선반(12), 상기 버퍼 카세트선반(13)과의 사이에는, 기판수납용기 반송장치(카세트 반송장치)(14)가 설치된다. 상기 카세트 반송장치(14)는, 횡행(橫行)기구, 승강기구, 회전기구를 구비하고, 상기 카세트 반송장치(14)는 횡행기구, 승강기구, 회전기구의 협동에 의하여, 상기 카세트 수수 스테이지(11)와 상기 카세트선반(12), 상기 버퍼 카세트선반(13)과의 사이에서 상기 카세트(2)를 필요한 자세로 반송 가능하다.
상기 박스체(4)의 내부 뒤쪽, 하부에는 기밀용기인 로드록실(15)이 설치되고, 상기 로드록실(15)의 위쪽에는 처리로(處理爐)(16)가 세워 설치되어 있다. 상기 처리로(16)는 기밀한 처리실(17)을 구비하고, 상기 처리실(17)은 상기 로드록실(15)과 기밀하게 연장 설치되고, 상기 처리실(17)의 하단의 노구부(爐口部)는 노구(爐口) 게이트밸브(20)에 의하여 기밀하게 폐쇄 가능하게 되어 있다.
상기 로드록실(15)의 내부에는 기판유지구(보트)(18)가 수납 가능하고, 상기 보트(18)는, 예를 들면 석영이나 탄화규소 등의 내열성 재료로 이루어지고, 웨이퍼(3)를 수평자세에서 다단으로 유지 가능하게 되어 있다. 또, 바람직하게는 웨이퍼(3)를 지지하는 선반은 링 형상이 되어 주입(鑄入)으로 하는 것이 바람직하다. 또한 상기 보트(18)의 하부에는, 예를 들면 석영이나 탄화규소 등의 내열성 재료로 이루어지는 원판 형상을 한 단열부재로서의 단열판(도시 생략)이 수평자세에서 다단으로 복수매 배치되어, 아래쪽으로의 방열을 억제하고 있다.
또, 상기 보트(18)를 지지하고, 상기 보트(18)를 상기 처리실(17)에 장치하거나 떼어내기 위한 기판유지구 승강기구(보트 엘리베이터)(19)가 상기 로드록실(15)에 설치되어 있다.
상기 로드록실(15)은 상기 보트(18)에 웨이퍼(3)를 이동 탑재하기 위한 기판 이동 탑재구(21)가 설치되고, 상기 기판 이동 탑재구(21)는 게이트밸브(25)에 의하여 개방되고, 또 기밀하게 폐쇄된다. 상기 로드록실(15)에는 질소가스 등의 불활성가스를 공급하는 가스공급계(22)가 접속되고, 상기 로드록실(15) 내부를 배기하여 부압으로 하는 배기장치(도시 생략)가 접속되어 있다.
상기 로드록실(15)과 상기 카세트 선반(12)과의 사이에는, 기판 이동 탑재장치(기판 이동 탑재기)(23)가 설치되고, 상기 기판 이동 탑재기(23)는 웨이퍼(3)를 탑재 유지하는 기판 유지 플레이트(24)를 필요한 매수(예를 들면 5매) 구비하고, 또 상기 기판 유지 플레이트(24)를 승강하는 승강기구부, 회전시키는 회전기구부, 진퇴시키는 진퇴기구부를 구비하고 있다.
상기 기판 이동 탑재기(23)는, 승강기구부, 회전기구부, 진퇴기구부의 협동에 의하여, 강하상태의 상기 보트(18)와 상기 카세트선반(12)과의 사이에서 상기 기판 이동 탑재구(21)를 거쳐 기판의 이동 탑재가 행하여지도록 되어 있다.
또한, 상기 박스체(4) 내부의 소요위치, 예를 들면 상기 버퍼 카세트 선반(13)에 대향하여 클린유닛(26)이 설치되고, 상기 클린유닛(26)에 의하여 상기 박스체(4) 내부에 청정한 분위기의 흐름이 형성된다.
이하, 상기 기판처리장치(1)의 작동에 대하여 설명한다.
상기 기판수납용기 입출구(8)가 프론트 셔터(도시 생략)에 의하여 개방되고, 상기 카세트(2)가 상기 기판수납용기 입출구(8)로부터 반입된다. 반입되는 카세트(2)는, 웨이퍼(3)가 수직자세이고, 웨이퍼(3)의 출입구가 상방향을 향하도록 탑재된다.
다음에, 상기 카세트 반송장치(14)에 의하여, 상기 카세트 선반(12) 또는 상기 버퍼 카세트 선반(13)의 지정된 선반위치로 반송된다. 상기 카세트 선반(12), 상기 버퍼 카세트 선반(13)에 보관되는 카세트(2)는 수평자세로 되어 있고, 출입구는 상기 기판 이동 탑재기(23)를 향하고 있다. 또, 일시적으로 보관된 후, 상기 카세트 반송장치(14)에 의하여 상기 버퍼 카세트 선반(13)으로부터 상기 카세트 선반(12)으로 이동 탑재된다.
미리 상기 로드록실(15)의 내부가 대기압 상태가 되고, 상기 보트(18)가 상기 보트 엘리베이터(19)에 의하여 상기 로드록실(15) 내로 강하된다. 상기 게이트 밸브(25)에 의하여 상기 기판 이동 탑재구(21)가 개방되고, 상기 기판 이동 탑재 기(23)에 의하여 웨이퍼(3)가 상기 카세트(2)로부터 상기 보트(18)로 이동 탑재된다.
미리 지정된 매수의 웨이퍼(3)가 상기 보트(18)에 장전되면, 상기 기판 이동 탑재구(21)가 상기 게이트 밸브(25)에 따라 폐쇄되고, 상기 로드록실(15)이 배기장치에 의하여 진공배기됨으로써 감압된다. 상기 로드록실(15)이 상기 처리실(17) 내의 압력과 동압으로 감압되면, 상기 처리실(17)의 노구부가 상기 노구 게이트 밸브(20)에 의하여 개방되고, 상기 보트 엘리베이터(19)에 의하여 상기 보트(18)가 상기 처리실(17)에 장입(裝入)된다.
웨이퍼(3)의 가열, 상기 처리실(17)에의 처리가스의 도입, 배기 등이 행하여지고, 웨이퍼(3)에 소정의 처리가 실시된다.
처리후는, 상기 보트 엘리베이터(19)에 의하여 상기 보트(18)가 인출되고, 또한 상기 로드록실(15) 내부를 대기압으로 복압시킨 후에 상기 게이트 밸브(25)가 개방된다. 그 후는, 상기와 반대의 순서로, 웨이퍼(3) 및 카세트(2)는 상기 박스체(4)의 외부로 반출된다.
다음에, 도 2에서 상기 처리로(16), 상기 보트 엘리베이터(19)에 대하여 설명한다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 상기 처리로(16)는 가열기구로서의 히터(31)를 가진다. 상기 히터(31)는 원통형상이고, 히터 소선(Element line)과 그 주위에 설치된 단열부재로 구성되고, 도시 생략한 유지체에 지지됨으로써 수직하게 설치되어 있다.
상기 히터(31) 근방에는, 상기 처리실(17) 내의 온도를 검출하는 온도검출체로서의 온도센서(도시 생략)가 설치된다. 상기 히터(31) 및 온도센서에는 전기적으로 온도제어부(45)가 접속되어 있고, 온도센서에 의하여 검출된 온도정보에 의거하여 상기 히터(31)에 대한 통전상태를 조절함으로써 상기 처리실(17) 내의 온도가 원하는 온도분포가 되도록 원하는 타이밍으로 제어하도록 구성되어 있다.
상기 히터(31)의 안쪽에는, 상기 히터(31)와 동심으로 반응관(32)이 설치되어 있다. 상기 반응관(32)은, 석영(SiO2) 또는 탄화 실리콘(SiC) 등의 내열성 재료로 이루어지고, 상단이 폐쇄되고 하단이 개구한 원통형상으로 형성되어 있다. 상기 반응관(32)은 상기 처리실(17)을 구획 형성하고, 상기 보트(18)를 수납하며, 웨이퍼(3)는 상기 보트(18)에 유지된 상태에서 상기 처리실(17)에 수납된다.
상기 반응관(32)의 아래쪽에는, 상기 반응관(32)과 동심으로 매니폴드(33)가 설치되고, 상기 반응관(32)은 상기 매니폴드(33)에 세워 설치되어 있다. 상기 매니폴드(33)는, 예를 들면 스테인리스강 등으로 이루어지고, 상단 및 하단이 개구한 원통형상으로 형성되어 있다. 또한, 상기 매니폴드(33)와 상기 반응관(32)과의 사이에는 시일부재로서의 O 링이 설치되어 있다. 상기 매니폴드(33)가 유지체, 예를 들면 상기 로드록실(15)에 지지됨으로써, 상기 반응관(32)은 수직하게 설치된 상태로 되어 있다. 상기 반응관(32)과 상기 매니폴드(33)에 의하여 반응용기가 형성된다.
상기 매니폴드(33)에는, 가스배기관(34)이 설치됨과 동시에, 가스공급관(35) 이 관통하도록 설치되어 있다. 상기 가스공급관(35)은, 상류측에서 3개로 분기하고, 밸브(36, 37, 38)와 가스유량제어장치로서의 MFC(39, 40, 41)를 거쳐 제 1 가스공급원(42), 제 2 가스공급원(43), 제 3 가스공급원(44)에 각각 접속되어 있다. 상기 제 1 가스공급원(42)은, 예를 들면 처리가스로서 실란계 가스, 또는 할로겐함유 실란계 가스를 공급하고, 상기 제 2 가스공급원(43)은, 처리가스 또한 캐리어가스로서 수소가스를 공급하고, 또 상기 제 3 가스공급원(44)은 캐리어가스 또는 퍼지가스로서 질소가스를 공급하도록 되어 있다.
상기 MFC(39, 40, 41) 및 상기 밸브(36, 37, 38)에는, 가스유량 제어부(46)가 전기적으로 접속되어 있고, 상기 가스유량 제어부(46)는 공급하는 가스의 유량이 원하는 유량이 되도록 원하는 타이밍으로 제어하도록 구성되어 있다.
상기 가스배기관(34)의 하류측에는, 도시 생략한 압력검출기로서의 압력센서및 압력 조정기로서의 APC 밸브(47)를 거쳐 진공펌프 등의 진공배기장치(48)가 접속되어 있다. 상기 진공배기장치(48)는, 배기능력이 높은 3차 진공펌프, 예를 들면 분자터보펌프 + 기계부스와 펌프 + 드라이펌프 등이 사용되는 것이 바람직하다.
압력센서 및 상기 APC 밸브(47)에는, 압력 제어부(49)가 전기적으로 접속되어 있고, 상기 압력 제어부(49)는, 압력센서에 의하여 검출된 압력에 의거하여 상기 APC 밸브(47)의 개방도를 조절함으로써, 상기 처리실(17)의 압력이 소정의 압력이 되도록 원하는 타이밍으로 제어하도록 구성되어 있다.
상기 처리로(16)의 구성에 있어서, 제 1 처리가스는, 상기 제 1 가스공급원(42)으로부터 공급되고, 상기 MFC(39)로 그 유량이 조절된 후, 상기 밸브(36)를 거쳐, 상기 가스공급관(35)에 의하여 상기 처리실(17) 내에 도입된다. 제 2 처리가스는, 상기 제 2 가스공급원(43)으로부터 공급되고, 상기 MFC(40)로 그 유량이 조절된 후, 상기 밸브(37)를 거쳐 상기 가스공급관(35)에 의하여 상기 처리실(17) 내에 도입된다. 제 3 처리가스(1)는, 상기 제 3 가스공급원(44)으로부터 공급되고, 상기 MFC(41)로 그 유량이 조절된 후, 상기 밸브(38)를 거쳐 상기 가스공급관(35)으로부터 상기 처리실(17) 내에 도입된다. 또, 상기 처리실(17) 내의 가스는, 상기 가스배기관(34)에 접속된 상기 진공 배기장치(48)에 의하여, 상기 처리실(17)로부터 배기된다.
다음에 상기 보트 엘리베이터(19)에 대하여 설명한다.
상기 보트 엘리베이터(19)의 구동기구부(51)는, 상기 로드록실(15)의 측벽에 설치되어 있다.
상기 구동기구부(51)는, 평행하게 세워 설치된 가이드 샤프트(52), 볼나사(53)를 구비하고, 상기 볼나사(53)는 회전 자유롭게 지지되고, 승강모터(54)에 의하여 회전되도록 되어 있다. 승강대(55)가 상기 가이드 샤프트(52)에 슬라이딩 자유롭게 끼워 맞춰짐과 동시에 상기 볼나사(53)에 나사 결합되고, 상기 승강대(55)에는 상기 가이드 샤프트(52)와 평행하게 중공의 승강 샤프트(56)가 내려트려져 설치되어 있다.
상기 승강 샤프트(56)는, 상기 로드록실(15)의 천정면을 자유롭게 관통하여 내부에 연장되어 있고, 하단에는 중공의 구동부 수납 케이스(57)가 기밀하게 설치되어 있다. 상기 승강 샤프트(56)를 비접촉으로 덮도록 벨로즈(58)가 설치되고, 상기 벨로즈(58)의 상단은 상기 승강대(55)의 하면에, 또 상기 벨로즈(58)의 하단은 상기 로드록실(15)의 상면에 각각 기밀하게 고착되고, 상기 승강 샤프트(56) 및 상기 승강 샤프트(56)의 자유로운 관통부는 기밀하게 시일되어 있다.
상기 로드록실(15)의 천정부에는 상기 매니폴드(33)와 동심으로 노구(59)가 설치되고, 상기 노구(59)는 시일캡(61)에 의하여 기밀하게 폐쇄 가능하게 되어 있다. 상기 시일캡(61)은, 예를 들면 스테인리스 등의 금속으로 이루어지고, 원반형상으로 형성되며, 상기 구동부 수납 케이스(57)의 상면에 기밀하게 고착되어 있다.
상기 구동부 수납 케이스(57)는, 기밀구조로 되어 있고, 내부는 상기 로드록실(15) 내의 분위기와 격리된다. 상기 구동부 수납 케이스(57)의 내부에는 보트 회전기구(62)가 설치되고, 상기 보트 회전기구(62)의 회전축은 상기 구동부 수납 케이스(57)의 천정판, 상기 시일캡(61)을 자유롭게 관통하여 위쪽으로 연장되고, 상단에는 보트 탑재대(63)가 고착되고, 상기 보트 탑재대(63)에 상기 보트(18)가 탑재된다.
상기 시일캡(61), 상기 보트 회전기구(62)는 각각 수냉식 냉각기구(64, 65)에 의하여 냉각되어 있고, 상기 냉각기구(64, 65)에 대한 냉각수관(66)은 상기 승강 샤프트(56)를 통과하여 외부의 냉각수원(도시 생략)에 접속되어 있다. 또, 상기 보트 회전기구(62)에 대한 급전은, 상기 승강 샤프트(56)를 통하여 배선된 전력공급 케이블(67)을 거쳐 행하여진다.
상기 보트 회전기구(62) 및 상기 승강모터(54)에는, 구동제어부(68)가 전기적 으로 접속되어 있고, 원하는 동작을 하도록 원하는 타이밍으로 제어하도록 구성 되어 있다.
상기 온도 제어부(45), 상기 가스유량 제어부(46), 상기 압력제어부(49), 상기 구동제어부(68)는, 조작부, 입출력부도 구성하고, 상기 기판처리장치(1) 전체를 제어하는 주제어부(69)에 전기적으로 접속되어 있다.
상기한 바와 같이, 상기 보트 엘리베이터(19)의 구동부, 상기 보트 회전기구(62), 상기 냉각수관(66), 상기 전력공급 케이블(67) 등은 상기 구동부 수납 케이스(57), 상기 벨로즈(58)에 의하여 상기 로드록실(15)의 내부와는 격리되어 있기 때문에, 상기 로드록실(15)의 진공배기시, 또는 상기 노구 게이트 밸브(20)가 개방되었을 때의 여열에 의한 구동계, 배선계로부터 발생되는 유기물, 파티클에 의하여 웨이퍼(3)가 오염되는 일이 없다.
다음에, 상기 처리로(16)를 사용하여, 반도체장치의 제조공정의 하나의 공정으로서, 웨이퍼(3) 등의 기판에 성막처리하는 방법에 대하여, 도 3을 참조하여 설명한다.
또한, 이하의 설명에서 상기 기판처리장치(1)를 구성하는 각 부의 동작은, 상기 주제어부(69)에 의하여 제어된다.
먼저, 웨이퍼(3) 표면의 자연산화막을 하이드로플루오르산으로 제거하고, 동시에 표면을 수소 종단화시킨다(단계 : 01).
상기 보트 엘리베이터(19)에 의하여 상기 보트(18)가 강하되고, 상기 노구(59)가 상기 노구 게이트 밸브(20)에 의하여 기밀하게 폐쇄된다. 상기 로드록실(15) 내부가 상기 로드록실(15)의 외부와 균압(均壓)된 상태에서 상기 게이트 밸 브(25)에 의하여 상기 기판 이동 탑재구(21)가 개방된다. 상기 기판 이동 탑재구(23)에 의하여 소정 매수의 웨이퍼(3)를 상기 보트(18)에 장전한다(단계 : 02).
상기 기판 이동 탑재구(21)가 상기 게이트 밸브(25)에 의하여 기밀하게 폐쇄되고, 상기 로드록실(15)의 내부는 진공배기, 불활성 가스(예를 들면 질소가스)에 의한 퍼지가 반복되고, 상기 로드록실(15) 내부의 분위기 중의 산소, 수분이 제거된다.
다음에 상기 노구 게이트밸브(20)에 의하여 상기 노구(59)가 개방되고, 상기 보트 엘리베이터(19)가 구동된다. 상기 승강모터(54)의 구동으로 상기 볼나사(53)가 회전되고, 상기 승강대(55), 상기 승강 샤프트(56)를 거쳐 상기 구동부 수납 케이스(57)가 상승하며, 상기 보트(18)가 상기 처리실(17)에 장입된다. 이 상태에서, 상기 시일캡(61)은 O링을 거쳐 상기 노구(59)를 기밀하게 폐쇄한다.
또한, 장입시의 상기 처리실(17)의 온도는, 웨이퍼(3)의 표면 산화를 방지하기 위하여, 200℃ 또는 200℃ 근방으로 한다(단계 : 03).
상기 처리실(17) 내가 원하는 압력(진공도)이 되도록 상기 진공배기장치(48)에 의하여 진공 배기된다. 이때, 상기 처리실(17) 내의 압력은, 압력센서로 측정되고, 이 측정된 압력에 의거하여 상기 APC밸브(47)가 피드백 제어된다. 또, 상기 처리실(17) 내가 원하는 온도, 원하는 온도분포가 되도록 상기 히터(31)에 의하여 가열되고, 가열상태는 온도센서가 검출한 온도정보에 의거하여 상기 온도제어부(45)에 의하여 피드백 제어된다. 계속해서 상기 보트 회전기구(62)에 의하여 상기 보트(18)가 회전됨으로써 웨이퍼(3)가 회전된다.
상기 처리실(17)에 상기 보트(18)가 장입되고, 배기가 완료되면 전처리 온도(통상은 성막온도와 동일. H2 가스만으로 처리할 때는 750∼800℃. 보트 장입 후부터 승온하면서의 처리도 가능)로 설정되어, 전처리가 이루어진다. 전처리에는 상기 제 1 가스공급원(42), 상기 제 2 가스공급원(43), 상기 제 3 가스공급원(44)으로부터 상기 MFC(39, 40, 41)를 거쳐 수소가스, 또는 실란계 가스(예를 들면 SiH4), 또는 할로겐함유 실란가스, 또는 염화수소가스, 또는 이들 가스를 조합한 가스를 불활성 가스나 수소가스 등의 캐리어 가스와 함께 공급한다(단계 : 04).
전처리를 실시함으로써, 계면산소, 탄소밀도를 저감할 수 있고, 반도체기판과 박막과의 사이에 고품질의 계면을 형성할 수 있다.
전처리가 완료되면, 상기 처리실(17)의 잔류 가스가 수소 등의 캐리어 가스에 의하여 제거된다.
상기 처리실(17)의 온도가, 전처리 온도로부터 성막온도까지 온도 조정된다. 이 때, 상기 처리실(17)에는 수소가스를 캐리어 가스로서 흘리고, 배기계로부터의 역확산에 의한 오염을 방지한다(단계 : 05).
상기 처리실(17)의 온도가 성막온도로 안정되면, 처리가스가 도입되고, 성막처리가 이루어진다. 상기 제 1 가스공급원(42), 상기 제 2 가스공급원(43), 상기 제 3 가스공급원(44)으로부터 각각의 처리가스가 공급된다. 또, 원하는 유량이 되도록 상기 MFC(39, 40, 41)의 개방도가 조절된 후, 상기 밸브(36, 37, 38)가 개방되고, 각각의 처리가스가 상기 가스공급관(35)을 유통하여 상기 처리실(17)의 상부 로부터 상기 처리실(17) 내로 도입된다.
도입되는 처리가스로서는, 실란계 가스(SiH4), 또는 할로겐가스함유 가스, 또는 수소가스와 혼합한 실란계 가스, 또는 수소가스와 혼합한 할로겐함유 실란계 가스가 사용된다. 처리가스가 SiH4의 경우, 상기 처리실(17)에서의 성막온도는, 500∼700℃로 조정된다.
도입된 처리가스는, 상기 처리실(17) 내를 통하고, 상기 가스배기관(34)으로부터 배기된다. 처리가스는, 상기 처리실(17) 내를 통과할 때에 웨이퍼(3)와 접촉하고, 웨이퍼(3)의 표면상에 EPI막이 성장하며, 퇴적(디포지션)된다. 또, 절연막상의 불필요한 핵에 대해서는 에칭처리에 의하여 제거된다. 막 생성과 에칭을 소정 회수 반복하여 소정의 막을 생성한다(단계 : 06).
미리 설정된 시간이 경과하면, 도시 생략한 불활성 가스 공급원으로부터 불활성 가스가 공급되고, 상기 처리실(17) 내가 불활성 가스로 치환됨과 동시에, 상기 처리실(17) 내의 압력이 상압(常壓)으로 복귀된다[상기 로드록실(15) 내부와 균압된다](단계 : 07).
그 후, 상기 처리실(17)은 웨이퍼(3) 표면이 산화되지 않는 온도, 예를 들면 200℃까지 강온된다(단계 : 08).
상기 보트 엘리베이터(19)에 의하여 상기 시일캡(61)이 강하되어, 상기 노구(59)가 개구됨과 동시에 상기 보트(18)가 상기 노구(59)로부터 상기 로드록실(15) 내에 반출된다. 상기 노구(59)는 상기 노구 게이트 밸브(20)에 의하여 폐 쇄된다. 상기 로드록실(15)에서 웨이퍼(3)가 소요 온도가 되기까지 냉각된 후, 상기 기판 이동 탑재구(21)가 개방되고, 처리가 끝난 웨이퍼(3)는, 상기 기판 이동 탑재기(23)에 의하여 상기 보트(18)로부터 인출된다(도 1 참조)(단계 : 09).
상기 단계 : 06의 성막 공정예를, 도 4a, 도 4b에서 설명한다.
먼저, 도 4a는 제 1 성막 공정예를 나타내고, 에칭을 실행하는 경우에 N2를 캐리어 가스로 하여 Cl2를 도입하는 경우를 나타내고 있다.
제일 먼저 SiH4와 H2를 도입하여 막 생성한다(단계 : 11).
SiH4와 H2를 동시에 도입함으로써, 상기 처리실(17)이 청정하게 유지되고, 또 SiH4는 Si + 2H2로 분해되나, 동시에 도입된 H2가 존재함으로써, 분해작용이 억제된다. 즉, SiH4와 H2를 동시에 도입함으로써, SiH4의 분해정도를 컨트롤할 수 있다.
그 후, H2 퍼지로 SiH4를 상기 처리실(17)로부터 배제한다(단계 : 12). H2 퍼지는, 처리가스를 제거함과 동시에, 기판 표면을 H 종단시킨다.
다음에 질소가스를 도입하여, N2 퍼지(단계 : 13)한 후, Cl2와 N2를 도입하여 절연막상의 불필요한 핵을 제거(에칭)한다(단계 : 14). 다음에, N2 퍼지하여 Cl2를 상기 처리실(17)로부터 배제하고(단계 : 15), 다시 H2 퍼지하고, N2를 배제한다(단계 : 16).
단계 : 11 내지 단계 : 16을 반복하여 필요한 막을 생성한다.
또한, 불순물 확산막을 생성하는 경우는, 상기 단계 : 11 내지 단계 : 16의 도중에서 PH3, B2H6, BCL3 등의 도핑가스를 도입한다.
본 공정에서, 성막가스로서 SiH4를 사용하고 있기 때문에, 성막온도를 500 내지 700℃의 저온으로 설정할 수 있고, 기판소자에 대한 열적인 손상, 서멀 버짓의 영향을 경감할 수 있다. 또, 성막가스로서 Si2H6을 사용하는 경우는, 성막온도를 450 내지 700℃로 SiH4를 사용하는 경우보다 저온으로 설정하는 것이 가능하다.
다음에, 도 4b는 제 2 성막 공정예를 나타내고, 에칭을 실행하는 경우에, H2를 캐리어 가스로 하여 Cl2를 도입하는 경우를 나타내고 있다.
제일 먼저 SiH4와 H2를 도입하여 막 생성한다(단계 : 21). 이 경우, SiH4 가스유량 100 내지 500 sccm, H2 가스유량 100 내지 20000 sccm, 처리온도 500 내지 700℃, 처리압력 1000 Pa 이하가 바람직하다.
SiH4와 H2를 동시에 도입함으로써, SiH4의 분해상태를 컨트롤하는 것은, 도 4a에서 설명한 것과 동일하다.
그 후, H2 퍼지로 SiH4를 상기 처리실(17)로부터 배제한다(단계 : 22). H2 퍼지는, 처리가스를 제거함과 동시에, 기판 표면을 H 종단시킨다.
다음에 Cl2와 H2를 도입하여 절연막상의 불필요한 핵을 제거(에칭)한다(단계 : 23). 이 경우, Cl2 가스유량 50 내지 200 sccm, H2 가스유량 100 내지 20000 sccm, 처리온도 500 내지 700℃, 처리압력 1000 Pa 이하가 바람직하다.
다음에, H2 퍼지하여 Cl2를 배제한다(단계 : 24). 에칭에서, Cl2를 H2에 의하여 희석하고 있기 때문에, 에칭의 균일성이 높아진다.
단계 : 21 내지 단계 : 24를 반복하여 필요한 막을 생성한다.
또한, 불순물 확산막을 생성하는 경우는, 상기 단계 : 21 내지 단계 : 24의 도중에서 PH3, B2H6, BCl3 등의 도핑가스를 도입한다.
또, 막의 생성상황에 따라, 상기 단계 : 21, 단계 : 23에서의 가스도입공정에서, SiH4, Cl2, H2 중, 하나 이상의 가스의 유량을 변화시킨다.
예를 들면 SiH4를 많게 함으로써, 성막속도가 커지고, Cl2를 많게 함으로써, 에칭량이 커진다. 따라서 가스유량을 변화시킴으로써 이하의 형태가 가능해진다.
예를 들면, SiN에는 Si의 핵이 성장하기 쉽고, SiO에는 Si의 핵이 성장하기 어렵다는 특성을 가진다. 따라서 예를 들면 절연막 SiN 위에 절연막(SiO)이 겹쳐서 성막되고, 양 절연막의 단면이 노출되어 있는(도 5 참조) 기판에서, 성막처리에 있어서 제일 처음에는 에칭정도를 강하게(성막속도 느리게), 성막 막두께가 상기 SiN의 두께를 넘은 경우는, 에칭정도를 약하게 하여 성막속도를 올릴 수 있다.
또, 예를 들면 성막처리하는 대상의 Si 표면에 불순물이 있으면, 막이 폴리화하기 때문에, 성장초기는 에칭정도를 강하게 하여 불순물을 제거하면서 성막하 고, 어느 정도 EPI 막이 생성되면, 에칭정도를 약하게 하여 성막속도를 올린다.
또한, 처리압을 크게 함으로써 에칭작용, 성막작용이 커지고, 성막처리과정에서 처리압을 변화시킴으로써도 상기 형태가 얻어진다.
제 2 성막공정에서도, 성막가스로서 SiH4를 사용하고 있기 때문에, 성막온도를 500 내지 700℃의 저온으로 설정할 수 있고, 기판소자에 대한 열적인 손상, 서멀 버짓의 영향을 경감할 수 있다. 또, 성막가스로서 Si2H6을 사용하는 경우는, 성막온도를 450 내지 700℃로, SiH4를 사용하는 경우보다 저온으로 설정하는 것이 가능하다.
또한, 제 2 성막공정에서는, 에칭에서의 처리가스로, Cl2와 H2를 도입하고 있기 때문에, 에칭공정의 전후에서 N2 퍼지할 필요가 없어, N2 퍼지공정을 생략할 수 있고, 성막공정의 간략화, 처리시간의 단축이 가능해져 스루풋이 향상한다.
또, 제 1 성막공정예에서의 성막의 균일성은, 20% 정도이고, 제 2 성막공정예의 성막의 균일성은, 5∼10%가 얻어지고, 제 2 성막공정예에서는 제 1 성막공정예에 비하여 성막품질의 향상이 얻어졌다.
도 6에 Poly-Si 막을 형성한 모니터 웨이퍼에 대하여 Cl2을 사용하여 에칭을 할 때에, 캐리어가스로서 N2를 사용한 경우와 H2를 사용한 경우에 있어서의 에칭률 및 에칭량의 웨이퍼 면내 균일성을 각각 비교한 실험결과를 나타낸다.
이 도 6 중에서, ▲, ●는 에칭률을 나타내고, △, ○은 에칭량 웨이퍼 면내 균일성을 나타낸다.
실험조건으로서는, 이하의 조건으로 행하였다.
처리온도 : 620℃
전압 : 2 Pa
Cl2분압 : 0.04 Pa
N2 분압 : 1.96 Pa
H2분압 : 1.96 Pa
상기 조건에서의 실험에 의하여 얻어진 각 값을 표 1에 나타낸다. 이들 결과로부터, 캐리어 가스로서 N2를 사용한 경우에 의한 에칭보다 캐리어가스로서 H2를 사용한 경우에 의한 에칭의 쪽이, 에칭률이 낮고, 에칭량의 면내 균일성이 좋은 것을 알 수 있다. 따라서 캐리어 가스로서 H2를 사용한 경우에 의한 에칭의 쪽이, 성막의 균일성을 향상시킬 수 있다고 할 수 있다.
또, 도 6에서 캐리어 가스로서 H2를 사용한 경우에 의한 에칭의 쪽이 웨이퍼간 균일성에 대해서도 향상시킬 수 있는 것을 알 수 있다.
N2를 사용한 경우 H2를 사용한 경우
에칭률[Å/min] 12 - 16 10 - 12
에칭량 면내 균일성[%] ~ ±10 ~ ±5
다음에, 에칭가스로서 Cl2를 사용하여 에칭을 행한 경우에 캐리어 가스로서 H2를 사용하는 경우의 쪽이 캐리어 가스로서 N2를 사용하는 경우보다 에칭의 균일성이 향상하는 이유에 대하여 설명한다.
캐리어 가스를 사용하지 않고 Cl2만으로 에칭을 행하는 경우나, 캐리어 가스로서 N2를 사용하여 에칭을 행하는 경우에는, Cl2의 에칭이 지배적이게 된다. 따라서 웨이퍼의 에지부분의 에칭이 강해지고, 가스가 에지에서 소비되기 때문에, 웨이퍼 중심부까지 에칭가스가 도달하지 않고, 균일성이 저하한다.
한편, 캐리어 가스로서 H2를 사용하는 경우에는, Cl2와 H2가 기상(氣相) 중에서 반응하여 중간체의 형성을 거쳐, 2HCl이 형성되는 반응이 일부에서 생기고, 에칭력이 저하한다. 그 과정에서 HCl의 중간체가 형성되기 때문에, 에칭가스가 웨이퍼 중심부까지 도달할 수 있어, 균일성이 개선된다고 생각된다.
또, H가 웨이퍼 표면에 피복됨으로써, Cl의 에칭효과가 저하하기 때문에, 웨이퍼 중심부까지 도달하는 가스량이 많아지는 것도 이유의 하나가 된다.
또한, 캐리어 가스로서 H2를 사용하여 에칭을 행하는 경우에, 에칭가스로서 Cl2를 사용하는 경우의 쪽이, 에칭가스로서 HCl을 사용하는 경우보다 유효한 이유에 대하여 설명한다.
처리로(16)는 핫월(hot wall) 구조이기 때문에, 기상 중에서 분해된 가스에 의하여 에칭된다. 그러나 HCl은 본원과 같은 저온처리에서는 분해되기까지 시간이 걸리기 때문에, 선택성을 확보하는 것이 곤란해진다. 한편, Cl2는 저온처리에서도 열분해가 빠르게 진행되기 때문에, Cl2의 쪽이 에칭률은 높아져, 더욱 선택성을 확보할 수 있다.
그리고, H2로 희석하였을 때도 이 에칭력의 관계는 변하지 않고, 에칭가스로서 Cl2를 사용한 경우의 쪽이 에칭가스로서 HCl을 사용한 경우보다 에칭력이 강해지기 때문에, 에칭가스로서 Cl2를 사용한 경우의 쪽이 본원과 같은 저온처리에서 좋은 결과를 얻을 수 있다.
또한, 열에 의하여 기상 중에서 HCl의 중간체가 발생한다는 반응이 일어나기 때문에, 상기한 바와 같이 에칭가스로서 Cl2를 사용하고, 캐리어 가스로서 H2를 사용하여 성막의 균일성을 개선할 수 있다. 따라서, 반응관 내의 분위기를 가열하는 핫월 구조이기 때문에 본원 발명의 효과가 달성된다.
또한, 상기한 실시형태에서는, 기판 위에 EPi-Si 막의 생성에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 단결정막, 다결정막, 아모퍼스(amorphous)막 등, 또는 도핑된 단결정막, 다결정막, 아몰퍼스막 등에 있어서도 실시 가능하다.
또한, 본 발명이 실시되는 기판처리장치는, 가로형 기판처리장치 등, 기판처리장치 전반에서 실시 가능하고, 예를 들면 매엽식(枚葉式) 핫월형 기판처리장치에서도 실시 가능하다.
(부기)
또, 본 발명은 이하의 실시형태를 포함한다.
(부기 1) 감압 CVD 법(Chemical Vapor Deposition : 화학기상성장법)에 의하여, 실리콘 기판 위에 박막을 선택적으로 형성하는 반도체장치의 제조방법에 있어서, SiH4 등의 실란계 가스와 Cl2 등의 할로겐계 가스를 수소가스와 함께 반응로 내에 교대로 반복하여 간헐적으로 공급하여 고품질의 계면을 가지는 박막을 성장시키고, 또 실리콘 질화막 등의 절연막 위에는 실리콘막이나 실리콘 핵을 성장시키지 않고 선택성을 유지하는 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조방법.
(부기 2) 부기 1에 나타낸 반복 사이클의 도중에서, SiH4 등의 실란계 가스와 Cl2 등의 할로겐계 가스와 수소가스 중 하나 이상의 가스유량을 변화시키는 반도체장치의 제조방법.
(부기 3) 부기 1, 부기 2에 나타낸 반복 사이클의 도중에서, 상기 반응로 내의 압력을 변화시키는 반도체장치의 제조방법.
(부기 4) 부기 1, 부기 2, 부기 3에 나타낸 반복 사이클의 도중에서, PH3, B2H6, BCl3 등의 도핑가스를 도입하는 반도체장치의 제조방법.
(부기 5) 부기 1, 부기 2, 부기 3 중 어느 하나에 있어서, 실리콘 기판 및 실리콘 기판처리용 지그(보트)를, 반응로 전실(前室)에서 상기 반응로에 도입할 때, 그 구동축부 및 보트 회전기구부 및 배선부를 상기 반응로 전실로부터 격리하는 반도체장치의 제조방법.
이상, 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 당업자라면, 본 발명은 이것에 제한되지 않고, 본 발명의 기술적 사상과 첨부된 청구항 들의 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 변형들과 수정들을 행할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 기판처리장치의 일례를 나타내는 사시도,
도 2는 상기 기판처리장치에 사용되는 처리로의 개략 단면도,
도 3은 본 발명에 관한 처리공정의 플로우차트,
도 4a는 본 발명의 제 1 성막공정예를 나타내는 플로우차트,
도 4b는 본 발명의 제 2 성막공정예를 나타내는 플로우차트,
도 5는 본 발명에서의 성막상태를 나타내는 설명도,
도 6은 본 발명의 비교실험의 에칭 데이터를 나타내는 도면이다.

Claims (19)

  1. 적어도 실리콘면과 절연면을 표면에 가지는 기판을 처리실에 수용하고, 상기 처리실의 외부에 설치되는 가열유닛에 의하여 상기 처리실 내의 분위기 및 상기 기판을 기설정의 온도로 가열하는 기판처리장치를 사용하여, 상기 기판의 실리콘면에 선택적으로 에피택셜막을 성장시키는 반도체장치의 제조방법에 있어서,
    상기 처리실에 기판을 반입하는 공정과,
    상기 처리실 내의 분위기 및 상기 기판을 기설정의 온도로 가열하는 공정과,
    상기 처리실에 기설정의 가스를 급배하는 가스 급배공정을 포함하고,
    상기 가스 급배공정은,
    실리콘함유 가스와 수소가스를 상기 처리실에 공급하는 제 1 공급공정과,
    적어도 상기 실리콘함유 가스를 상기 처리실로부터 제거하는 제 1 제거공정과,
    염소가스와 수소가스를 상기 처리실에 공급하는 제 2 공급공정과,
    적어도 상기 염소가스를 상기 처리실로부터 제거하는 제 2 제거공정을 포함하고,
    상기 제 1 공급공정 또는 상기 제 2 공급공정에서는, 상기 실리콘함유 가스, 상기 염소가스 및 상기 수소가스 중 하나 이상의 가스의 유량을 변화시키는 공정을 포함하고,
    상기 가스 급배공정을 기설정 회수 반복하여 상기 기판의 실리콘면에 선택적으로 에피택셜막을 성장시키는 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조방법.
  2. 적어도 실리콘면과 절연면을 표면에 가지는 기판을 처리실에 수용하고,
    상기 처리실의 외부에 설치되는 가열유닛에 의하여 상기 처리실 내의 분위기 및 상기 기판을 기설정의 온도로 가열하는 기판처리장치를 사용하여, 상기 기판의 실리콘면에 선택적으로 에피택셜막을 성장시키는 반도체장치의 제조방법에 있어서,
    상기 처리실에 기판을 반입하는 공정과,
    상기 처리실 내의 분위기 및 상기 기판을 기설정의 온도로 가열하는 공정과,
    상기 처리실에 기설정의 가스를 급배하는 가스 급배공정을 포함하고,
    상기 가스 급배공정은,
    실리콘함유 가스와 수소가스를 상기 처리실에 공급하는 제 1 공급공정과,
    적어도 상기 실리콘함유 가스를 상기 처리실로부터 제거하는 제 1 제거공정과,
    염소가스와 수소가스를 상기 처리실에 공급하는 제 2 공급공정과,
    적어도 상기 염소가스를 상기 처리실로부터 제거하는 제 2 제거공정을 포함하고,
    상기 가스 급배공정을 기설정 회수 반복한 후, 적어도 상기 염소가스의 유량을 감소시키고,
    또한 상기 가스 급배공정을 기설정 회수 반복하여 상기 기판의 실리콘면에 선택적으로 에피택셜막을 성장시키는 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조방법.
  3. 적어도 실리콘면과 절연면을 표면에 가지는 기판을 처리실에 수용하고,
    상기 처리실의 외부에 설치되는 가열유닛에 의하여 상기 처리실 내의 분위기 및 상기 기판을 기설정의 온도로 가열하는 기판처리장치를 사용하여, 상기 기판의 실리콘면에 선택적으로 에피택셜막을 성장시키는 반도체장치의 제조방법에 있어서,
    상기 처리실에 기판을 반입하는 공정과,
    상기 처리실 내의 분위기 및 상기 기판을 기설정의 온도로 가열하는 공정과,
    상기 처리실에 기설정의 가스를 급배하는 가스 급배공정을 포함하고,
    상기 가스 급배공정은,
    실리콘함유 가스와 수소가스를 상기 처리실에 공급하는 제 1 공급공정과,
    적어도 상기 실리콘함유 가스를 상기 처리실로부터 제거하는 제 1 제거공정과,
    염소가스와 수소가스를 상기 처리실에 공급하는 제 2 공급공정과,
    적어도 상기 염소가스를 상기 처리실로부터 제거하는 제 2 제거공정을 포함하고,
    상기 가스 급배공정을 기설정 회수 반복한 후, 적어도 상기 실리콘함유 가스의 유량을 증가시키고,
    또한 상기 가스 급배공정을 기설정 회수 반복하여 상기 기판의 실리콘면에 선택적으로 에피택셜막을 성장시키는 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조방법.
  4. 적어도 실리콘면과 절연면을 표면에 가지는 기판을 처리실에 수용하고,
    상기 처리실의 외부에 설치되는 가열유닛에 의하여 상기 처리실 내의 분위기 및 상기 기판을 기설정의 온도로 가열하는 기판처리장치를 사용하여, 상기 기판의 실리콘면에 선택적으로 에피택셜막을 성장시키는 반도체장치의 제조방법에 있어서,
    상기 처리실에 기판을 반입하는 공정과,
    상기 처리실 내의 분위기 및 상기 기판을 기설정의 온도로 가열하는 공정과,
    상기 처리실에 기설정의 가스를 급배하는 가스 급배공정을 포함하고,
    상기 가스 급배공정은,
    실리콘함유 가스와 수소가스를 상기 처리실에 공급하는 제 1 공급공정과,
    적어도 상기 실리콘함유 가스를 상기 처리실로부터 제거하는 제 1 제거공정과,
    염소가스와 수소가스를 상기 처리실에 공급하는 제 2 공급공정과,
    적어도 상기 염소가스를 상기 처리실로부터 제거하는 제 2 제거공정을 포함하고,
    상기 가스 급배공정을 기설정 회수 반복한 후, 적어도 상기 실리콘함유 가스및 상기 염소가스의 유량을 증가시키고, 또한 상기 가스 급배공정을 기설정 회수 반복하여 상기 기판의 실리콘면에 선택적으로 에피택셜막을 성장시키는 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조방법.
  5. 적어도 실리콘면과 절연면을 표면에 가지는 기판을 처리실에 수용하고, 상기 처리실의 외부에 설치되는 가열유닛에 의하여 상기 처리실 내의 분위기 및 상기 기판을 기설정의 온도로 가열하는 기판처리장치를 사용하여, 상기 기판의 실리콘면에 선택적으로 에피택셜막을 성장시키는 반도체장치의 제조방법에 있어서,
    상기 처리실에 기판을 반입하는 공정과,
    상기 처리실 내의 분위기 및 상기 기판을 기설정의 온도로 가열하는 공정과,
    상기 처리실에 기설정의 가스를 급배하는 가스 급배공정을 포함하고,
    상기 가스 급배공정은,
    실리콘함유 가스와 수소가스를 상기 처리실에 공급하는 제 1 공급공정과,
    적어도 상기 실리콘함유 가스를 상기 처리실로부터 제거하는 제 1 제거공정과,
    염소가스와 수소가스를 상기 처리실에 공급하는 제 2 공급공정과,
    적어도 상기 염소가스를 상기 처리실로부터 제거하는 제 2 제거공정을 포함하고,
    상기 제 1 공급공정 또는 상기 제 2 공급공정에서는, 상기 처리실 내의 압력을 변화시키는 공정을 포함하고,
    상기 가스 급배공정을 기설정 회수 반복하여 상기 기판의 실리콘면에 선택적으로 에피택셜막을 성장시키는 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조방법.
  6. 적어도 실리콘면과 절연면을 표면에 가지는 기판을 처리실에 수용하고, 상기 처리실의 외부에 설치되는 가열유닛에 의하여 상기 처리실 내의 분위기 및 상기 기판을 기설정의 온도로 가열하는 기판처리장치를 사용하여, 상기 기판의 실리콘면에 선택적으로 에피택셜막을 성장시키는 반도체장치의 제조방법에 있어서,
    상기 처리실에 기판을 반입하는 공정과,
    상기 처리실 내의 분위기 및 상기 기판을 기설정의 온도로 가열하는 공정과,
    상기 처리실에 기설정의 가스를 급배하는 가스 급배공정을 포함하고,
    상기 가스 급배공정은,
    실리콘함유 가스와 수소가스를 상기 처리실에 공급하는 제 1 공급공정과,
    적어도 상기 실리콘함유 가스를 상기 처리실로부터 제거하는 제 1 제거공정과,
    염소가스와 수소가스를 상기 처리실에 공급하는 제 2 공급공정과,
    적어도 상기 염소가스를 상기 처리실로부터 제거하는 제 2 제거공정을 포함하고,
    상기 가스 급배공정을 기설정 회수 반복한 후, 상기 처리실 내의 압력을 변화시키고, 또한 상기 가스 급배공정을 기설정 회수 반복하여 상기 기판의 실리콘면에 선택적으로 에피택셜막을 성장시키는 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조방법.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스 급배공정은, 도핑 가스를 상기 처리실에 공급하는 제 3 공급공정을 더 가지는 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조방법.
  8. 적어도 실리콘면과 절연면을 표면에 가지는 기판을 처리실에 수용하고, 상기 처리실의 외부에 설치되는 가열유닛에 의하여 상기 처리실 내의 분위기 및 상기 기판을 기설정의 온도로 가열하는 기판처리장치를 사용하여, 상기 기판 상에 막을 생성하는 막생성 방법에 있어서,
    상기 처리실에 기판을 반입하는 공정과,
    상기 처리실 내의 분위기 및 상기 기판을 기설정의 온도로 가열하는 공정과,
    상기 처리실에 기설정의 가스를 급배하는 가스 급배공정을 포함하고,
    상기 가스 급배공정은,
    실리콘함유 가스와 수소가스를 상기 처리실에 공급하는 제 1 공급공정과,
    적어도 상기 실리콘함유 가스를 상기 처리실로부터 제거하는 제 1 제거공정과,
    염소가스와 수소가스를 상기 처리실에 공급하는 제 2 공급공정과,
    적어도 상기 염소가스를 상기 처리실로부터 제거하는 제 2 제거공정을 포함하고,
    상기 제 1 공급공정 또는 상기 제 2 공급공정에서는, 상기 실리콘함유 가스, 상기 염소가스 및 상기 수소가스 중 하나 이상의 가스의 유량을 변화시키는 공정을 포함하고,
    상기 가스 급배공정을 기설정 회수 반복하여 상기 기판 상에 막을 생성하는 것을 특징으로 하는 막생성 방법.
  9. 적어도 실리콘면과 절연면을 표면에 가지는 기판을 처리실에 수용하고,
    상기 처리실의 외부에 설치되는 가열유닛에 의하여 상기 처리실 내의 분위기 및 상기 기판을 기설정의 온도로 가열하는 기판처리장치를 사용하여, 상기 기판 상에 막을 생성하는 막생성 방법에 있어서,
    상기 처리실에 기판을 반입하는 공정과,
    상기 처리실 내의 분위기 및 상기 기판을 기설정의 온도로 가열하는 공정과,
    상기 처리실에 기설정의 가스를 급배하는 가스 급배공정을 포함하고,
    상기 가스 급배공정은,
    실리콘함유 가스와 수소가스를 상기 처리실에 공급하는 제 1 공급공정과,
    적어도 상기 실리콘함유 가스를 상기 처리실로부터 제거하는 제 1 제거공정과,
    염소가스와 수소가스를 상기 처리실에 공급하는 제 2 공급공정과,
    적어도 상기 염소가스를 상기 처리실로부터 제거하는 제 2 제거공정을 포함하고,
    상기 가스 급배공정을 기설정 회수 반복한 후, 적어도 상기 염소가스의 유량을 감소시키고,
    또한 상기 가스 급배공정을 기설정 회수 반복하여 상기 기판 상에 막을 생성하는 것을 특징으로 하는 막생성 방법.
  10. 적어도 실리콘면과 절연면을 표면에 가지는 기판을 처리실에 수용하고,
    상기 처리실의 외부에 설치되는 가열유닛에 의하여 상기 처리실 내의 분위기 및 상기 기판을 기설정의 온도로 가열하는 기판처리장치를 사용하여, 상기 기판 상에 막을 생성하는 막생성 방법에 있어서,
    상기 처리실에 기판을 반입하는 공정과,
    상기 처리실 내의 분위기 및 상기 기판을 기설정의 온도로 가열하는 공정과,
    상기 처리실에 기설정의 가스를 급배하는 가스 급배공정을 포함하고,
    상기 가스 급배공정은,
    실리콘함유 가스와 수소가스를 상기 처리실에 공급하는 제 1 공급공정과,
    적어도 상기 실리콘함유 가스를 상기 처리실로부터 제거하는 제 1 제거공정과,
    염소가스와 수소가스를 상기 처리실에 공급하는 제 2 공급공정과,
    적어도 상기 염소가스를 상기 처리실로부터 제거하는 제 2 제거공정을 포함하고,
    상기 가스 급배공정을 기설정 회수 반복한 후, 적어도 상기 실리콘함유 가스의 유량을 증가시키고,
    또한 상기 가스 급배공정을 기설정 회수 반복하여 상기 기판 상에 막을 생성하는 것을 특징으로 하는 막생성 방법.
  11. 적어도 실리콘면과 절연면을 표면에 가지는 기판을 처리실에 수용하고,
    상기 처리실의 외부에 설치되는 가열유닛에 의하여 상기 처리실 내의 분위기 및 상기 기판을 기설정의 온도로 가열하는 기판처리장치를 사용하여, 상기 기판 상에 막을 생성하는 막생성 방법에 있어서,
    상기 처리실에 기판을 반입하는 공정과,
    상기 처리실 내의 분위기 및 상기 기판을 기설정의 온도로 가열하는 공정과,
    상기 처리실에 기설정의 가스를 급배하는 가스 급배공정을 포함하고,
    상기 가스 급배공정은,
    실리콘함유 가스와 수소가스를 상기 처리실에 공급하는 제 1 공급공정과,
    적어도 상기 실리콘함유 가스를 상기 처리실로부터 제거하는 제 1 제거공정과,
    염소가스와 수소가스를 상기 처리실에 공급하는 제 2 공급공정과,
    적어도 상기 염소가스를 상기 처리실로부터 제거하는 제 2 제거공정을 포함하고,
    상기 가스 급배공정을 기설정 회수 반복한 후, 적어도 상기 실리콘함유 가스 및 상기 염소가스의 유량을 증가시키고, 또한 상기 가스 급배공정을 기설정 회수 반복하여 상기 기판 상에 막을 생성하는 것을 특징으로 하는 막생성 방법.
  12. 적어도 실리콘면과 절연면을 표면에 가지는 기판을 처리실에 수용하고, 상기 처리실의 외부에 설치되는 가열유닛에 의하여 상기 처리실 내의 분위기 및 상기 기판을 기설정의 온도로 가열하는 기판처리장치를 사용하여, 상기 기판 상에 막을 생성하는 막생성 방법에 있어서,
    상기 처리실에 기판을 반입하는 공정과,
    상기 처리실 내의 분위기 및 상기 기판을 기설정의 온도로 가열하는 공정과,
    상기 처리실에 기설정의 가스를 급배하는 가스 급배공정을 포함하고,
    상기 가스 급배공정은,
    실리콘함유 가스와 수소가스를 상기 처리실에 공급하는 제 1 공급공정과,
    적어도 상기 실리콘함유 가스를 상기 처리실로부터 제거하는 제 1 제거공정과,
    염소가스와 수소가스를 상기 처리실에 공급하는 제 2 공급공정과,
    적어도 상기 염소가스를 상기 처리실로부터 제거하는 제 2 제거공정을 포함하고,
    상기 제 1 공급공정 또는 상기 제 2 공급공정에서는, 상기 처리실 내의 압력을 변화시키는 공정을 포함하고,
    상기 가스 급배공정을 기설정 회수 반복하여 상기 기판 상에 막을 생성하는 것을 특징으로 하는 막생성 방법.
  13. 적어도 실리콘면과 절연면을 표면에 가지는 기판을 처리실에 수용하고, 상기 처리실의 외부에 설치되는 가열유닛에 의하여 상기 처리실 내의 분위기 및 상기 기판을 기설정의 온도로 가열하는 기판처리장치를 사용하여, 상기 기판 상에 막을 생성하는 막생성 방법에 있어서,
    상기 처리실에 기판을 반입하는 공정과,
    상기 처리실 내의 분위기 및 상기 기판을 기설정의 온도로 가열하는 공정과,
    상기 처리실에 기설정의 가스를 급배하는 가스 급배공정을 포함하고,
    상기 가스 급배공정은,
    실리콘함유 가스와 수소가스를 상기 처리실에 공급하는 제 1 공급공정과,
    적어도 상기 실리콘함유 가스를 상기 처리실로부터 제거하는 제 1 제거공정과,
    염소가스와 수소가스를 상기 처리실에 공급하는 제 2 공급공정과,
    적어도 상기 염소가스를 상기 처리실로부터 제거하는 제 2 제거공정을 포함하고,
    상기 가스 급배공정을 기설정 회수 반복한 후, 상기 처리실 내의 압력을 변화시키고, 또한 상기 가스 급배공정을 기설정 회수 반복하여 상기 기판 상에 막을 생성하는 것을 특징으로 하는 막생성 방법.
  14. 제 8항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스 급배공정은, 도핑 가스를 상기 처리실에 공급하는 제 3 공급공정을 더 가지는 것을 특징으로 하는 막생성 방법.
  15. 실리콘함유 가스, 염소가스를 적어도 사용하고,
    상기 실리콘함유 가스와 상기 염소가스를 교대로 반복하여 처리실 내에 공급하여 상기 처리실 내에 수용된 기판의 표면에 막을 성장시키는 기판처리장치에 있어서,
    기판을 수용하는 처리실과,
    상기 처리실의 외부에 설치되고, 상기 기판 및 상기 처리실 내의 분위기를 가열하는 가열유닛과,
    상기 처리실 내에 기설정의 가스를 공급하는 가스공급유닛과,
    상기 처리실 내에 개구하는 배기구와,
    적어도 상기 가열유닛과 상기 가스공급 유닛을 제어하는 제어부를 구비하고,
    상기 가스공급유닛은,
    실리콘함유 가스를 공급하는 제 1 가스 공급부재와,
    염소가스를 공급하는 제 2 가스 공급부재와,
    수소가스를 공급하는 제 3 가스 공급부재를 가지고,
    상기 제어부는,
    상기 처리실 내에 상기 실리콘함유 가스를 공급할 때는 동시에 수소가스를 공급하도록 상기 가스공급유닛을 제어하고,
    상기 처리실 내에 상기 염소가스를 공급할 때는 동시에 수소가스를 공급하도록 상기 가스공급유닛을 제어하고,
    상기 실리콘함유 가스를 공급할 때 또는 상기 염소가스를 공급할 때에는,
    상기 실리콘함유 가스, 상기 염소가스 및 상기 수소가스 중 하나 이상의 가스의 유량을 변화시키도록 상기 가스공급유닛을 제어하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  16. 실리콘함유 가스, 염소가스를 적어도 사용하고,
    상기 실리콘함유 가스와 상기 염소가스를 교대로 반복하여 처리실 내에 공급하여 상기 처리실 내에 수용된 기판의 표면에 막을 성장시키는 기판처리장치에 있어서,
    기판을 수용하는 처리실과,
    상기 처리실의 외부에 설치되고, 상기 기판 및 상기 처리실 내의 분위기를 가열하는 가열유닛과,
    상기 처리실 내에 기설정의 가스를 공급하는 가스공급유닛과,
    상기 처리실 내에 개구하는 배기구와, 당해 배기구에 접속되어 상기 처리실의 압력을 제어하는 압력 조정기와,
    적어도 상기 압력 조정기, 상기 가열유닛과 상기 가스공급 유닛을 제어하는 제어부를 구비하고,
    상기 가스공급유닛은,
    실리콘함유 가스를 공급하는 제 1 가스 공급부재와,
    염소가스를 공급하는 제 2 가스 공급부재와,
    수소가스를 공급하는 제 3 가스 공급부재를 가지고,
    상기 제어부는,
    상기 실리콘함유 가스와 상기 수소가스를 상기 처리실에 공급하고,
    적어도 상기 실리콘함유 가스를 상기 처리실로부터 제거하고,
    상기 염소가스와 상기 수소가스를 상기 처리실에 공급하고,
    적어도 상기 염소가스를 상기 처리실로부터 제거하는 가스 급배를 기설정 회수 반복한 후,
    적어도 상기 염소가스의 유량을 감소시키고, 또한 상기 가스 급배를 기설정 회수 반복하도록
    상기 압력 조정기와 상기 가스공급유닛을 제어하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  17. 실리콘함유 가스, 염소가스를 적어도 사용하고,
    상기 실리콘함유 가스와 상기 염소가스를 교대로 반복하여 처리실 내에 공급하여 상기 처리실 내에 수용된 기판의 표면에 막을 성장시키는 기판처리장치에 있어서,
    기판을 수용하는 처리실과,
    상기 처리실의 외부에 설치되고, 상기 기판 및 상기 처리실 내의 분위기를 가열하는 가열유닛과,
    상기 처리실 내에 기설정의 가스를 공급하는 가스공급유닛과,
    상기 처리실 내에 개구하는 배기구와, 당해 배기구에 접속되어 상기 처리실의 압력을 제어하는 압력 조정기와,
    적어도 상기 압력 조정기, 상기 가열유닛과 상기 가스공급 유닛을 제어하는 제어부를 구비하고,
    상기 가스공급유닛은,
    실리콘함유 가스를 공급하는 제 1 가스 공급부재와,
    염소가스를 공급하는 제 2 가스 공급부재와,
    수소가스를 공급하는 제 3 가스 공급부재를 가지고,
    상기 제어부는,
    상기 실리콘함유 가스와 상기 수소가스를 상기 처리실에 공급하고,
    적어도 상기 실리콘함유 가스를 상기 처리실로부터 제거하고,
    상기 염소가스와 상기 수소가스를 상기 처리실에 공급하고,
    적어도 상기 염소가스를 상기 처리실로부터 제거하는 가스 급배를 기설정 회수 반복한 후,
    적어도 상기 실리콘함유 가스의 유량을 증가시키고, 또한 상기 가스 급배를 기설정 회수 반복하도록 상기 압력 조정기와 상기 가스공급유닛을 제어하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  18. 실리콘함유 가스, 염소가스를 적어도 사용하고,
    상기 실리콘함유 가스와 상기 염소가스를 교대로 반복하여 처리실 내에 공급하여 상기 처리실 내에 수용된 기판의 표면에 막을 성장시키는 기판처리장치에 있어서,
    기판을 수용하는 처리실과,
    상기 처리실의 외부에 설치되고, 상기 기판 및 상기 처리실 내의 분위기를 가열하는 가열유닛과,
    상기 처리실 내에 기설정의 가스를 공급하는 가스공급유닛과,
    상기 처리실 내에 개구하는 배기구와, 당해 배기구에 접속되어 상기 처리실의 압력을 제어하는 압력 조정기와,
    적어도 상기 압력 조정기, 상기 가열유닛과 상기 가스공급 유닛을 제어하는 제어부를 구비하고,
    상기 가스공급유닛은,
    실리콘함유 가스를 공급하는 제 1 가스 공급부재와,
    염소가스를 공급하는 제 2 가스 공급부재와,
    수소가스를 공급하는 제 3 가스 공급부재를 가지고,
    상기 제어부는,
    상기 처리실 내에 상기 실리콘함유 가스를 공급할 때는 동시에 수소가스를 공급하도록 상기 가스공급유닛을 제어하고,
    상기 처리실 내에 상기 염소가스를 공급할 때는 동시에 수소가스를 공급하도록 상기 가스공급유닛을 제어하고
    상기 실리콘함유 가스를 공급할 때 또는 상기 염소가스를 공급할 때에는,
    상기 처리실 내의 압력을 변화시키도록 상기 압력 조정기와 상기 가스공급유닛을 제어하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  19. 실리콘함유 가스, 염소가스를 적어도 사용하고,
    상기 실리콘함유 가스와 상기 염소가스를 교대로 반복하여 처리실 내에 공급하여 상기 처리실 내에 수용된 기판의 표면에 막을 성장시키는 기판처리장치에 있어서,
    기판을 수용하는 처리실과,
    상기 처리실의 외부에 설치되고, 상기 기판 및 상기 처리실 내의 분위기를 가열하는 가열유닛과,
    상기 처리실 내에 기설정의 가스를 공급하는 가스공급유닛과,
    상기 처리실 내에 개구하는 배기구와, 당해 배기구에 접속되어 상기 처리실의 압력을 제어하는 압력 조정기와,
    적어도 상기 압력 조정기, 상기 가열유닛과 상기 가스공급 유닛을 제어하는 제어부를 구비하고,
    상기 가스공급유닛은,
    실리콘함유 가스를 공급하는 제 1 가스 공급부재와,
    염소가스를 공급하는 제 2 가스 공급부재와,
    수소가스를 공급하는 제 3 가스 공급부재를 가지고,
    상기 제어부는,
    상기 실리콘함유 가스와 상기 수소가스를 상기 처리실에 공급하고,
    적어도 상기 실리콘함유 가스를 상기 처리실로부터 제거하고,
    상기 염소가스와 상기 수소가스를 상기 처리실에 공급하고,
    적어도 상기 염소가스를 상기 처리실로부터 제거하는 가스 급배를 기설정 회수 반복한 후,
    상기 처리실 내의 압력을 변화시키고, 또한 상기 가스 급배를 기설정 회수 반복하도록 상기 압력 조정기와 상기 가스공급유닛을 제어하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
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