KR101290832B1 - 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

기판의 서멀 버짓을 억제하면서, 기판 표면의 유전체를 개질할 수 있는 기판 처리 장치를 제공한다.
표면에 유전체를 포함하는 기판을 처리하는 처리실과, 상기 처리실 내에 설치되어 기판을 지지하는 기판 지지부와, 상기 기판 지지부에서 지지된 기판의 표면측으로부터 마이크로파를 공급하는 마이크로파 공급부와, 상기 기판 지지부에서 지지된 기판의 이면측에 설치되고, 상기 기판의 이면과 대향하는 대향면을 갖는 도전성의 기판 냉각부를 구비하고, 기판 처리시에 있어서의 상기 기판 지지부의 상단과 상기 기판 냉각부의 대향면과의 사이의 거리가, 상기 공급되는 마이크로파의 1/4 파장의 홀수배의 거리로 되도록, 기판 처리 장치를 구성한다.

Description

기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND METHOD OF MANUFACTURING A SEMICONDUCTOR DEVICE}
본 발명은, 기판 상에 IC(Integrated Circuit) 등의 반도체 장치를 제조하는 기판 처리 기술에 관한 것으로, 특히, 마이크로파를 이용하여, 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라고 함) 등의 기판을 처리하고, 반도체 장치를 제조하는 반도체 제조 장치나, 기판을 처리하는 기판 처리 장치, 혹은, 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 제조 공정의 1개에 기판(실리콘 웨이퍼나 글래스 등을 베이스로 하는 미세한 전기 회로의 패턴이 형성된 피처리 기판)의 표면에 소정의 성막 처리를 행하는 CVD(Chemical Vapor Deposition) 공정이 있다. 이것은, 기밀한 반응실에 기판을 장전하고, 실내에 설치한 가열 수단에 의해 기판을 가열하고, 성막 가스를 기판 상에 도입하면서 화학 반응을 일으켜, 기판 상에 설치한 미세한 전기 회로의 패턴 상에 박막을 균일하게 형성하는 것이다. 이와 같은 CVD 공정에 의해, 예를 들면, 성막 원료에 유기 화학 재료를 사용하여, 유전율이 높은 절연막인 High-k막으로서, HfO막 등을 형성할 수 있다.
이렇게 하여 형성된 HfO막은, 유기 재료에 기인하는 CH, OH 등의 불순물이 수 ％로 다량으로 포함되어 있기 때문에, 그 상태에서는, 전기적 절연성이 불충분하다. 이와 같은 박막의 전기적 절연성, 및 그 안정성을 확보하기 위해, HfO막을 O2나 N2 분위기 속에서 650℃∼800℃ 전후의 고속 어닐링 처리를 실시함으로써, C나 H 등의 불순물을 이탈시켜 치밀화하고 안정된 절연체 박막에 개질하고자 하는 시도가 행해지고 있다. 이 치밀화는, 결정화까지는 시키지 않지만, 아몰퍼스 상태의 평균 원자간 거리를 단축하기 위해 행해진다. 이와 같은 고속 어닐링 처리에서는, HfO막을 개질 처리하기 위해, 기판 전체를 소정의 온도로 가열하게 된다.
한편, 최근 반도체 디바이스에 있어서는, 미세화에 수반하여 얕은 접합화가 진행되고 있고, 서멀 버짓(열이력;thermal budget)을 작게 하는 것이 요구되고 있다. 그 때문에, 상술한 High-k막의 형성 공정에서 이용되는 어닐링 처리에 있어서도, 서멀 버짓을 작게 하기 위해, 저온으로 불순물을 이탈시켜 치밀화하는 것이 요구되고 있다. 저온으로 어닐링 처리를 행하는 이유는, 다음과 같다. 디바이스를 제조하는 공정에 있어서, 이후의 공정에서, 이전의 공정에서 처리된 온도보다 높은 온도로 처리하면, 이미 전공정에서 구축되어 있었던 디바이스가 무너지거나, 막의 특성이 변화되는 경우가 있다. 그 때문에 이전의 공정에서 처리된 온도를 초과하는 온도로 처리할 수는 없다. 따라서, 디바이스 성능 향상을 위한 막질 개선 처리를 저온으로 행할 수 있는 기술이 요망되고 있다.
하기의 특허 문헌에는, 성막 공정에서는 기판 상에 하프늄을 포함하는 박막을 형성하고, 개질 공정에서는 아르곤 래디컬을 기판 상에 공급하여, 성막 공정에 있어서 형성한 막 내의 불순물 원소를 제거하는 기술이 개시되어 있다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2004-296820호 공보
본 발명의 목적은, 상술한 과제를 해결하고, 기판 온도의 상승을 억제하여 서멀 버짓을 억제하면서, 기판 표면의 유전체를 개질할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명에서는, 도전성의 기판 냉각부의 상방에 소정의 간격으로 지지된 기판 상의 유전체를, 마이크로파를 이용해서 가열하여 개질하면서, 기판을 냉각함으로써, 기판의 서멀 버짓을 억제하는 것이다. 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 대표적인 구성은, 다음과 같다.
표면에 유전체를 포함하는 기판을 처리하는 처리실과,
상기 처리실 내에 설치되어 기판을 지지하는 기판 지지부와,
상기 기판 지지부에서 지지된 기판의 표면측으로부터 마이크로파를 공급하는 마이크로파 공급부와,
상기 기판 지지부에서 지지된 기판의 이면측에 설치되고, 상기 기판의 이면과 대향하는 대향면을 갖는 도전성의 기판 냉각부를 구비하고,
기판 처리시에 있어서의 상기 기판 지지부의 상단과 상기 기판 냉각부의 대향면과의 사이의 거리가, 상기 공급되는 마이크로파의 1/4 파장의 홀수배의 거리인 기판 처리 장치.
또한, 본 발명에 따른 반도체 장치의 제조 방법의 대표적인 구성은, 다음과 같다.
기판을 처리하는 처리실과,
상기 처리실 내에 설치되어 기판을 지지하는 기판 지지부와,
상기 기판 지지부에서 지지된 기판의 표면측으로부터 마이크로파를 공급하는 마이크로파 공급부와,
상기 기판 지지부에서 지지된 기판의 이면측에 설치되고, 상기 기판의 이면과 대향하는 대향면을 갖는 도전성의 기판 냉각부를 구비하고,
상기 기판 지지부의 상단과 상기 기판 냉각부의 대향면과의 사이의 거리가, 상기 공급되는 마이크로파의 1/4 파장의 홀수배의 거리인 기판 처리 장치를 이용하는 반도체 장치의 제조 방법으로서,
표면에 유전체를 포함하는 기판을 처리실 내에 반입하고, 상기 기판 지지부에서 기판을 지지하는 공정과,
상기 기판 지지부에서 지지된 기판의 표면측으로부터 마이크로파를 공급하는 마이크로파 공급 공정과,
상기 마이크로파를 공급 중에, 상기 기판 지지부에서 지지된 기판의 이면측으로부터 기판을 냉각하는 공정과,
상기 마이크로파 공급 공정 후, 마이크로파의 공급을 정지하여, 상기 처리실 내로부터 기판을 반출하는 공정
을 구비하는 반도체 장치의 제조 방법.
상기한 바와 같이 기판 처리 장치나 반도체 장치의 제조 방법을 구성하면, 기판 온도의 상승을 억제하여 서멀 버짓을 억제하면서, 기판 표면의 유전체를 개질할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 수직 단면도.
도 2는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 수직 단면도.
도 3은 마이크로파 파워와 기판 온도의 상관의 일례를 도시하는 도면.
(제1 실시 형태)
본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 구성에 대해서, 도 1을 이용하여 설명한다. 도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 수직 단면도이다. 기판 처리 장치(100)는, 처리실(10)과 반송실(도시 생략)과 마이크로파 공급부를 구비한다. 처리실(10)은, 반도체 기판으로서의 웨이퍼(11)를 처리한다. 마이크로파 공급부는, 마이크로파 발생부(20)와 도파로(21)와 도파구(22)를 구비한다.
마이크로파 발생부(20)는, 예를 들면, 고정 주파수 마이크로파 또는 가변 주파수 마이크로파를 발생한다. 마이크로파 발생부(20)로서는, 예를 들면 마이크로 트론 등이 이용된다. 마이크로파 발생부(20)에서 발생한 마이크로파는, 도파로(21)를 통하여, 처리실(10)과 연통하고 있는 도파구(22)로부터 처리실(10) 내에 도입된다.
처리실(10) 내에 도입된 마이크로파는, 처리실(10) 벽면에 대하여 반사를 반복한다. 마이크로파는 처리실(10) 내에서 다양한 방향으로 반사하고, 처리실(10) 내는 마이크로파로 충족된다. 처리실(10) 내의 웨이퍼(11)에 맞닿은 마이크로파는 웨이퍼(11)에 흡수되고, 웨이퍼(11)는 마이크로파에 의해 유전 가열된다.
웨이퍼(11)의 온도는, 마이크로파의 파워가 작으면 온도가 낮고, 파워가 크면 온도가 높아진다. 도 3에, 실리콘 웨이퍼에 마이크로파를 조사하였을 때의 마이크로파 파워와 웨이퍼 온도의 상관의 일례를 도시한다. 도 3에 도시한 바와 같이, 마이크로파의 파워가 커질수록, 웨이퍼 온도가 상승하고 있다.
또한, 웨이퍼 온도는, 처리실의 크기나 형상, 마이크로파의 도파구의 위치, 웨이퍼의 위치에 의해서 변하는 것이며, 여기에 예로 든 데이터의 웨이퍼 온도값은 일례이다. 그러나, 마이크로파 파워를 크게 하면, 웨이퍼 온도가 높아진다고 하는 상관 관계는 무너지지 않는다.
처리실(10)을 형성하는 처리 용기(18)는, 예를 들면 알루미늄(Al)이나 스테인리스(SUS) 등 금속 재료에 의해 구성되어 있고, 처리실(10)과 외부를 마이크로파적으로 차폐하는 구조로 되어 있다.
처리실(10) 내에는, 웨이퍼(11)를 지지하는 기판 지지부로서의 기판 지지핀(13)이 설치되어 있다. 기판 지지핀(13)은, 지지한 웨이퍼(11)의 중심과 처리실(10)의 중심이 수직 방향으로 대략 일치하도록 설치되어 있다. 기판 지지핀(13)은, 예를 들면 석영 또는 테플론(등록 상표) 등으로 이루어지는 복수(본 실시 형태에 있어서는 3개)로 구성되고, 그 상단에서 웨이퍼(11)를 지지한다.
기판 지지핀(13)을, 석영과 같은 저전열성 재질로 함으로써, 웨이퍼(11)의 열이 기판 지지핀(13)을 통하여, 후술하는 기판 지지대(12)에 도피하는 것을 억제할 수 있다. 여기서, 저전열성이란, 적어도 기판 지지대(12)보다도 전열성이 낮은 것을 말한다. 이에 의해, 웨이퍼(11)를 균일하게 가열하는 것이 가능하게 된다. 가령, 기판 지지핀(13)을 금속과 같은 전열성이 높은 재질로 한 경우는, 웨이퍼(11)로부터 기판 지지핀(13)에의 열전도에 의한 열릴리프가 보다 커지고, 그 결과, 웨이퍼(11) 면내에 온도가 낮은 개소가 국소적으로 나타나게 된다. 따라서, 웨이퍼(11) 면내를 균일하게 가열하는 것이 어렵게 된다.
또한, 기판 지지핀(13)은, 대좌(15)에 지지되어 있다. 대좌(15)를 상하 방향으로 구동함으로써, 기판 지지핀(13)은 상하 이동 가능하게 되어 있다.
웨이퍼(11)의 하방에는, 기판 냉각부인 도전성의 기판 지지대(12)가 설치되어 있다. 기판 지지대(12)는, 예를 들면 알루미늄(Al) 등의 도체인 금속 재료에 의해 구성되어 있다. 기판 지지대(12)는, 상면에서 본 형태가 웨이퍼(11)의 외경보다도 큰 원형이며, 원반 형상 또는 원주 형상으로 형성되어 있다. 이와 같이, 기판 지지대(12)는, 기판 지지핀(13)으로 지지된 웨이퍼(11)의 이면측에 설치되고, 그 웨이퍼(11)의 이면과 평행하고, 웨이퍼(11)의 이면과 대향하는 대향면을 갖는 것이다.
기판 지지대(12)는 금속제 즉 도전성이므로, 기판 지지대(12)에 있어서는 마이크로파의 전위가 제로로 된다. 따라서, 가령 웨이퍼(11)를 기판 지지대(12)에 직접 둔 경우, 마이크로파의 전계 강도가 약한 상태로 된다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 기판 지지대(12)의 대향면으로부터 마이크로파의 1/4 파장(λ/4)의 위치, 혹은 λ/4의 홀수배의 위치에 웨이퍼(11)를 재치하도록 한다. 여기서 말하는 기판 지지대(12)의 대향면이란, 기판 지지대(12)를 구성하는 면의 내, 웨이퍼의 이면과 대향하는 면을 말한다. λ/4의 홀수배의 위치에서는 전계가 강하기 때문에, 웨이퍼(11)를 효율적으로 마이크로파로 가열할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 예를 들면 5.8㎓로 고정한 마이크로파를 사용하고, 마이크로파의 파장이 51.7㎜이므로, 기판 지지대(12)로부터 웨이퍼(11)까지의 높이가 12.9㎜로 되도록 설정한다. 즉, 기판 처리시에 있어서의 상기 기판 지지부의 상단과 상기 기판 냉각부의 대향면과의 사이의 거리가, 상기 공급되는 마이크로파의 1/4 파장이 거리로 되도록, 후술하는 제어부(80)에 의해 기판 지지핀(13)을 상하 이동 제어하고 있다.
이와 같은 구성으로 함으로써, 마이크로파의 피크 위치(파형의 볼록한 위치)에 웨이퍼(11)를 위치시킬 수 있으므로, 웨이퍼(11)의 가열 효율이 좋다. 가열 효율이 좋으면, 웨이퍼(11)의 유전체막으로부터의 열전도에 의해 다른 막도 가열되게 되는 것이 생각된다. 그러나, 웨이퍼(11)의 사이즈와 동일하거나 혹은 그것보다 큰 면적을 갖고, 후술하는 바와 같이, 냉각부를 내장하는 금속제의 기판 지지대(12)를 웨이퍼(11)의 이면에 대향하는 위치에 둠으로써, 웨이퍼(11) 이면의 전체면으로부터 열을 빼앗을 수 있다. 그 결과, 웨이퍼(11)를 균일하게 냉각할 수 있어, 웨이퍼(11) 상의 유전체막 이외의 막의 가열을 억제할 수 있다.
마이크로파의 주파수가 시간과 함께 변화(가변)하는 형태도 가능하다. 그 경우, 기판 지지대(12)의 표면으로부터 웨이퍼(11)까지의 높이는, 변화하는 주파수대의 대표 주파수의 파장으로부터 구하면 된다. 예를 들면 5.8㎓∼7.0㎓까지 변화하는 경우, 대표 주파수를 변화하는 주파수대의 센터 주파수로 하고, 대표 주파수 6.4㎓의 파장 46㎜보다, 기판 지지대(12)의 표면으로부터 웨이퍼(11)까지의 높이를 11.5㎜로 하면 된다.
나아가서는, 고정 주파수의 전원을 복수 설치하고, 각각으로부터 다른 주파수의 마이크로파를 절환하여 공급하고, 처리하도록 하여도 된다.
기판 지지대(12) 내에는, 웨이퍼(11)를 냉각하기 위한 냉매를 흘리는 냉매 유로(31)가 설치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 냉매로서 물이 사용되지만, 이 냉매는 냉각 칠러 등 다른 냉매를 이용해도 된다. 냉매 유로(31)는, 처리실(10)의 외부에 있어서, 냉매 유로(31)에 냉매를 공급하는 냉매 공급관(32)과, 냉매 유로(31)로부터 냉매를 배출하는 냉매 배출관(36)에 접속된다. 냉매 공급관(32)에는, 하류로부터 순서대로, 냉매 공급관(32)을 개폐하는 개폐 밸브(33), 냉매 유량을 제어하는 유량 제어 장치(34), 냉매원(35)이 설치되어 있다. 개폐 밸브(33)와 유량 제어 장치(34)는, 제어부(80)와 전기적으로 접속되어 있고, 제어부(80)에 의해 제어된다.
처리실(10) 내의 웨이퍼(11)의 상방에는, 웨이퍼(11)의 온도를 검출하는 온도 검출기(14)가 설치되어 있다. 온도 검출기(14)에는, 예를 들면, 적외선 센서를 이용할 수 있다. 온도 검출기(14)는, 제어부(80)에 전기적으로 접속되어 있다. 온도 검출기(14)에 의해 검출된 웨이퍼(11)의 온도 데이터가, 소정의 온도보다도 높은 경우, 제어부(80)는, 웨이퍼(11)의 온도가 소정의 온도로 되도록, 개폐 밸브(33)와 유량 제어 장치(34)를 제어하여, 냉매 유로(31)에 흘리는 냉각수의 유량을 조절한다.
처리 용기(18)의 상부로서 처리실(10) 상벽에는, 예를 들면 질소(N2) 등의 가스를 도입하는 가스 공급관(52)이 설치되어 있다. 가스 공급관(52)에는, 상류로부터 순서대로, 가스 공급원(55), 가스 유량을 조정하는 유량 제어 장치(54), 가스 유로를 개폐하는 밸브(53)가 설치되어 있고, 이 밸브(53)를 개폐함으로써, 처리실(10) 내에 가스 공급관(52)으로부터 가스가 도입, 또는 도입 정지된다. 가스 공급관(52)으로부터 도입되는 도입 가스는, 웨이퍼(11)를 냉각하거나, 퍼지 가스로서 처리실(10) 내의 가스를 압출하거나 하는 데에 이용된다.
가스 공급원(55)과 가스 공급관(52)과 유량 제어 장치(54)와 밸브(53)로부터, 가스 공급부가 구성된다. 유량 제어 장치(54)와 밸브(53)는, 제어부(80)와 전기적으로 접속되어 있고, 제어부(80)에 의해 제어된다.
도 1에 도시한 바와 같이, 예를 들면 직방체인 처리 용기(18)의 하부로서 처리실(10)의 측벽에는, 처리실(10) 내의 가스를 배기하는 가스 배출관(62)이 설치되어 있다. 가스 배출관(62)에는, 상류로부터 순서대로, 압력 조정 밸브(63)와, 배기 장치로서의 진공 펌프(64)가 설치되어 있고, 이 압력 조정 밸브(63)의 개방도를 조정함으로써, 처리실(10) 내의 압력이 소정의 값으로 조정된다.
가스 배출관(62)과 압력 조정 밸브(63)와 진공 펌프(64)로부터, 가스 배출부가 구성된다. 압력 조정 밸브(63)와 진공 펌프(64)는, 제어부(80)와 전기적으로 접속되어 있고, 제어부(80)에 의해 압력 조정 제어된다.
도 1에 도시한 바와 같이, 처리 용기(18)의 일측면에는, 처리실(10)의 내외에 웨이퍼(11)를 반송하기 위한 웨이퍼 반송구(71)가 설치되어 있다. 웨이퍼 반송구(71)에는, 게이트 밸브(72)가 설치되어 있고, 게이트 밸브 구동부(73)에 의해 게이트 밸브(72)를 개방함으로써, 처리실(10) 내와 반송실 내가 연통하도록 구성되어 있다.
반송실 내에는, 웨이퍼(11)를 반송하는 반송 로봇(도시 생략)이 설치되어 있다. 반송 로봇에는, 웨이퍼(11)를 반송할 때에 웨이퍼(11)를 지지하는 반송 아암이 구비되어 있다. 게이트 밸브(72)를 개방함으로써, 반송 로봇에 의해 처리실(10) 내와 반송실 내와의 사이에서, 웨이퍼(11)를 반송하는 것이 가능하도록 구성되어 있다.
기판 처리 장치(100)는, 이 기판 처리 장치(100)의 각 구성 부분의 동작을 제어하는 제어부(80)를 구비하고, 제어부(80)는, 마이크로파 발생부(20), 게이트 밸브 구동부(73), 반송 로봇, 대좌(15), 유량 제어 장치(54, 34), 밸브(53, 33), 압력 조정 밸브(63) 등의 각 구성부의 동작을 제어한다.
다음으로, 기판 처리 장치(100)에 있어서의 본 실시 형태의 기판 처리 동작에 대해서 설명한다. 본 실시 형태의 기판 처리는, 반도체 장치를 제조하는 복수 공정 중의 일 공정을 구성하는 것이다. 이 기판 처리 동작은, 제어부(80)에 의해 제어된다.
(기판 반입 공정)
웨이퍼(11)를 처리실(10)에 반입하는 기판 반입 공정에 있어서, 우선, 게이트 밸브(72)를 개방하여, 처리실(10)과 반송실을 연통시킨다. 다음으로, 기판 지지대(12)로부터 웨이퍼(11)까지의 높이가, 공급되는 마이크로파의 1/4 파장의 홀수배의 거리로 되도록, 기판 지지핀(13)의 높이를 조절한다. 다음으로, 처리 대상의 웨이퍼(11)를, 반송 로봇에 의해, 반송실 내로부터 처리실(10) 내에 반입한다. 처리실(10) 내에 반입된 웨이퍼(11)는, 반송 로봇에 의해 기판 지지핀(13)의 상단에 재치되어, 기판 지지핀(13)에 지지된다. 다음으로, 반송 로봇이 처리실(10) 내로부터 반송실 내로 복귀하면, 게이트 밸브(72)가 폐쇄된다.
(질소 가스 치환 공정)
다음으로, 처리실(10) 내를 질소(N2) 분위기로 치환한다. 웨이퍼(11)를 반입하면 처리실(10) 밖의 대기 분위기가 말려 들게 되므로, 이 대기 분위기 속의 수분이나 산소가 프로세스에 영향을 주지 않도록 처리실(10) 내의 N2 치환을 행한다. 가스 배출관(62)으로부터, 진공 펌프(64)에 의해 처리실(10) 내의 가스(분위기)를 배출함과 함께, 가스 공급관(52)으로부터, N2 가스를 처리실(10) 내에 도입한다. 이때, 압력 조정 밸브(63)에 의해 처리실(10) 내의 압력을 소정의 압력, 본 실시 형태에서는 대기압으로 조정한다. 소정의 압력으로서, 플라즈마가 발생하지 않는 압력보다 높은 압력이 바람직하고, 예를 들면 200Torr보다도 높은 압력을 말한다.
(가열 처리 공정)
다음으로, 마이크로파 발생부(20)에서 발생시킨 마이크로파를, 도파구(22)로부터 처리실(10) 내에 도입하고, 웨이퍼(11)의 표면측으로부터 조사한다. 이 마이크로파 조사에 의해, 웨이퍼(11) 표면 상의 High-k막을 100∼600℃로 가열하고, High-k막의 개질 처리, 즉, High-k막으로부터 C나 H 등의 불순물을 이탈시켜, 치밀화하고 안정된 절연체 박막에 개질하는 처리를 행한다.
High-k막 등의 유전체는, 유전율에 따라서 마이크로파의 흡수율이 다르다. 유전율이 높을수록 마이크로파를 흡수하기 쉽다. 우리들의 연구에 따르면, 하이파워의 마이크로파를 웨이퍼에 조사하여 처리하면, 웨이퍼 상의 유전체막이 가열되어 개질되는 것을 알 수 있었다. 또한, 마이크로파에 의한 가열의 특징은, 유전율 ε과 유전 탄젠트 tanδ에 의한 유전 가열이고, 이 물성값이 다른 물질을 동시에 가열하면, 가열되기 쉬운 물질, 즉, 유전율이 높은 쪽의 물질만 선택적으로 가열할 수 있는 것을 알 수 있었다.
High-k막의 어닐링에 대해서 설명하면, 웨이퍼의 기판 재료인 실리콘에 비해, High-k막은 유전율 ε이 높다. 예를 들면, 실리콘의 유전율 ε은 9.6이지만, High-k막인 HfO막의 유전율 ε은 25, ZrO막의 유전율 ε은 35이다. 따라서, High-k막을 성막한 웨이퍼에 마이크로파를 조사하면, High-k막만 선택적으로 가열할 수 있다.
우리들의 연구에 의하면, 하이파워의 마이크로파를 조사하는 쪽이 막의 개질 효과가 크다. 하이파워의 마이크로파를 조사하면, 급속히 High-k막의 온도를 상승시킬 수 있다.
이에 대해, 비교적 저파워의 마이크로파를 장시간 조사한 경우는, 개질 프로세스 중에 웨이퍼 전체의 온도가 높아지게 된다. 시간이 경과되면, 실리콘 자신이 마이크로파에 의해 유전 가열되는 것과, 마이크로파가 조사되는 웨이퍼 표면의 High-k막으로부터 웨이퍼 이면측의 실리콘에의 열전도에 의해, 실리콘의 온도도 상승하게 되기 때문이다.
하이파워의 마이크로파를 조사하는 경우에 막의 개질 효과가 큰 이유는, 웨이퍼 전체가 온도 상승하여 상한 온도에 도달할 때까지의 시간 내에, 유전체를 유전 가열에 의해 높은 온도까지 가열할 수 있기 때문이라고 생각된다.
따라서, 본 실시 형태에서는, 마이크로파를 조사 중에, 냉각 유로(13)에 냉각수를 공급해 둠으로써, 웨이퍼(11)의 온도 상승을 억제한다. 바람직하게는, 웨이퍼(11)의 온도가 소정의 온도로 되도록, 개폐 밸브(33)와 유량 제어 장치(34)를 제어하여, 냉매 유로(31)에 흘리는 냉각수의 유량을 조절한다. 이와 같이, 웨이퍼(11)의 처리 온도를 일정하게 함으로써, 복수의 웨이퍼를 처리하였을 때의 프로세스 결과의 재현성을 향상시킬 수 있다.
또한, 가열 처리 공정에 있어서, 제어부(80)는 밸브(53)를 개방하여, 처리실(10) 내에 가스 공급관(52)으로부터 N2 가스를 도입함과 함께, 압력 조정 밸브(63)에 의해 처리실(10) 내의 압력을 소정의 값, 본 실시 형태에서는 대기압으로 조정하면서, 가스 배출관(62)으로부터 처리실(10) 내의 N2 가스를 배출한다. 이와 같이 하여, 가열 처리 공정에 있어서, 처리실(10) 내를 소정의 압력값으로 유지한다. 본 예에서는, 주파수 5.8∼7.0㎓의 마이크로파를 파워 1600W, 처리실(10) 내의 압력을 대기압으로서 5분간, 가열 처리를 행하였다. 또한, 처리실(10) 내에 도입하는 N2 가스의 유량을 제어함으로써, 웨이퍼(11)의 냉각을 조장할 수도 있다.
적극적으로 N2 가스의 냉각 효과를 사용하는 경우는, 가스 공급관(52)을 기판 지지대(12)에 설치하고, 웨이퍼(11)와 기판 지지대(12)의 사이에 가스를 흘림으로써, 가스에 의한 냉각 효과 향상을 도모할 수도 있다. 이 가스의 유량을 제어함으로써, 웨이퍼(11)의 온도 제어를 행할 수도 있다.
또한 본 실시예에서는 N2 가스를 사용하고 있지만, 프로세스적, 안전성에 문제가 없으면, 열전달율이 높은 다른 가스, 예를 들면 희석 He 가스 등을 N2 가스로 추가하여, 기판 냉각 효과를 향상시킬 수도 있다.
이상과 같이 하여, 소정 시간, 마이크로파를 도입하여 기판 가열 처리를 행한 후, 마이크로파의 도입을 정지한다.
또한, 본 실시 형태에서는, 웨이퍼(11)를 수평 방향으로 회전시키지 않고 가열 처리를 행하고 있지만, 웨이퍼(11)를 회전시키면서 가열 처리를 행해도 된다.
(냉각 공정)
가열 처리 공정이 종료되면, 기판 지지핀(13)을 하강하고, 웨이퍼(11)와 기판 지지대(12)와의 거리가 가열 처리 공정에 있어서의 거리보다도 짧은 위치에, 웨이퍼(11)를 소정 시간 유지한다. 이때의 거리는, 예를 들면 0.1㎜로부터 0.5㎜로 한다. 이와 같이 함으로써, 가열된 웨이퍼(11)를 보다 급속히 냉각하는 것이 가능하게 된다. 원래, 가열된 웨이퍼를 대기압 사이에서 이동하는 경우, 기판 온도가 강하하는 데에 시간이 걸려, 생산성에 지장이 생길 우려가 있다. 따라서, 급속히 냉각하여, 온도 강하 시간을 단축함으로써, 대기압 사이를 이동하는 경우에서도 스루풋을 높게 하는 것이 가능하게 된다.
또한, 급속히 냉각함으로써, 열처리된 웨이퍼(11) 상의 막을 급속히 안정화되는 것이 가능하게 된다. 특히 High-k막의 경우, 급속히 결정 구조를 안정화시킬 수 있다. 가령, 가열 처리 공정이 종료 후, 냉각 공정을 행하지 않고, 바로 대기 반송실에 반송한 경우는, 불순물이 막 내에 혼입할 우려가 있다.
또한, 처리실(10) 내에서 냉각함으로써, 대기 반송실의 반송 로봇에 높은 내열성의 재질을 사용할 필요가 없어진다.
(기판 반출 공정)
냉각 공정이 종료되면, 상술한 기판 반입 공정에 나타낸 수순과는 반대의 수순에 의해, 가열 처리한 웨이퍼(11)를 처리실(10)로부터 반송실 내에 반출한다. 이때, 반송 로봇이 기판 지지핀(13) 상의 웨이퍼(11)를 취출할 때에, 기판 지지대(12)로부터 웨이퍼(11)까지의 높이가, 가열 처리 공정에 있어서의 높이로 되도록, 기판 지지핀(13)의 높이를 조절해 두는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 다음의 웨이퍼(11)를 반입한 후, 기판 지지대(12)로부터 웨이퍼(11)까지의 높이를 조절하는 공정을 생략할 수 있다.
상술한 제1 실시 형태에 따르면, 적어도 다음의 (1)∼(8)의 효과를 발휘할 수 있다.
(1) 기판의 서멀 버짓을 억제하면서, 기판 표면의 유전체를 개질할 수 있다.
(2) 유전율이 높은 재질을 선택적으로 가열할 수 있다.
(3) 기판의 높이 위치에 있어서의 마이크로파의 전계를 강하게 할 수 있기 때문에, 기판 표면의 유전체를 효율적으로 가열할 수 있다.
(4) 기판 지지핀을 저전열성 재질로 하고 있으므로, 기판 지지핀으로부터 열이 도피하는 것을 억제할 수 있어, 기판을 균일하게 가열할 수 있다.
(5) 기판의 냉각 정도를 프로세스에 따라서 제어할 수 있다.
(6) 기판의 처리 온도를 일정하게 함으로써, 복수의 기판을 처리하였을 때의 프로세스 결과의 재현성을 향상시킬 수 있다.
(7) 가열 처리 후, 기판 지지핀을 하강시켜, 기판을 급속히 냉각함으로써, 기판 상의 막을 급속히 안정화시키는 것이 가능하게 된다.
특히 High-k막의 경우, 급속히 결정 구조를 안정화시킬 수 있다.
(8) 기판 반입출 때의 기판의 높이 위치를, 가열 처리시의 위치와 동일한 높이로 하고 있으므로, 가열 처리시에 높이 조정을 행하는 공정을 생략할 수 있다.
(제2 실시 형태)
본 발명의 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 구성에 대해서, 도 2를 이용하여 설명한다. 도 2는, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 수직 단면도이다. 제2 실시 형태에 있어서는, 제1 실시 형태에 있어서의 기판 지지대(12)를 이용하지 않고, 그 대신에, 처리 용기(18)의 바닥벽 내에 설치한 냉매 유로(41)를, 기판 냉각부로 하고 있다. 냉매 유로(41)에 관련되는 구성 이외의 구성이나, 가열 처리 공정을 포함하는 기판 처리 동작 등의 점은, 제1 실시 형태와 마찬가지이므로, 설명을 생략한다. 또한, 제2 실시 형태에 있어서도, 도시하지 않지만, 제1 실시 형태와 마찬가지의 대좌(15)를 갖지만, 마찬가지의 기능이므로 설명을 생략한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 처리 용기(18)의 각 벽면의 내부에는, 각 벽면을 냉각하는 냉매 유로(41)가 설치되어 있다. 냉매 유로(41)는, 처리실(10)의 외부에 있어서, 냉매 유로(41)에 냉매를 공급하는 냉매 공급관(42)과, 냉매 유로(41)로부터 냉매를 배출하는 냉매 배출관(46)에 접속된다. 냉매 공급관(42)에는, 하류로부터 순서대로, 냉매 공급관(42)을 개폐하는 개폐 밸브(43), 냉매 유량을 제어하는 유량 제어 장치(44), 냉매원(45)이 설치되어 있다. 개폐 밸브(43)와 유량 제어 장치(44)는, 제어부(80)와 전기적으로 접속되어 있고, 제어부(80)에 의해 제어된다. 본 실시 형태에서는, 냉매 유로(41)에는 냉각수가 공급되어 있고, 가열 처리 공정에 있어서, 마이크로파 조사에 의해 가열된 웨이퍼(11)를, 바닥벽 내에 설치한 냉매 유로(41)에 의해, 웨이퍼(11)의 이면으로부터 냉각할 수 있다. 이와 같이, 제1 실시 형태에 있어서의 기판 지지대(12)를 이용하지 않으므로, 처리 용기(18)를 소형화하는 것이 용이해진다.
또한 적극적으로 가스의 냉각 효과를 사용하는 경우는, 가스 공급관(52)을 처리실(10)의 바닥벽면에 설치하고, 웨이퍼(11)와 처리실 저면의 사이에 가스를 흘림으로써, 가스에 의한 냉각 효과 향상을 도모할 수 있다. 제1 실시 형태로부터 구조가 용이해진다.
또한, 마이크로파 조사나 웨이퍼(11)로부터의 방사열이나 가열된 가스 등에 의해, 측벽이나 상벽의 각 벽면이 온도 상승하는 것을, 측벽 내나 상벽 내에 설치한 벽 냉각부로서의 냉매 유로(41)에 의해, 억제할 수 있다. 이에 의해, 온도 상승에 수반하는 각 벽면의 마이크로파의 반사 효율의 저하를 억제할 수 있다. 각 벽면의 온도를 일정하게 함으로써, 각 벽면의 마이크로파의 반사 효율을 일정하게 하고, 나아가서는, 실질적인 마이크로파 전력을 안정시키는 것이 가능하게 된다. 따라서, 복수의 기판 처리를 1 배치로서 처리할 때에, 배치 내 및 배치 사이의 처리 조건이 일정하게 되므로, 배치 내 및 배치 사이에 있어서의 처리의 재현성이 향상된다.
상술한 제2 실시 형태에 따르면, 상술한 제1 실시 형태의 효과 외에, 적어도 다음의 (1)∼(2)의 효과를 발휘할 수 있다.
(1) 처리실의 바닥벽에 의해 기판 냉각부를 구성할 수 있다.
(2) 처리실의 측벽 또는 상벽의 온도를 일정 조건으로 유지할 수 있으므로, 기판간이나 배치간의 처리의 변동을 더 억제할 수 있어, 프로세스 결과의 재현성을 더 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은, 상술한 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경이 가능한 것은 물론이다.
상술한 제1 실시 형태에 있어서, 기판 지지대(12)와 아울러, 제2 실시 형태에서 이용한, 각 벽면을 냉각하는 냉매 유로(41)를 설치하도록 해도 된다. 또한, 상술한 제1 실시 형태에 있어서, 기판 처리시에 있어서의 상기 기판 지지부의 상단과 상기 기판 냉각부의 대향면과의 사이의 거리가, 상기 공급되는 마이크로파의 1/4 파장의 홀수배의 거리로 되도록, 제어부에 의해 기판 지지핀(13)을 상하 이동 제어하였지만, 기판 지지핀(13)의 위치를 고정하고, 기판 처리시에 있어서의 상기 기판 지지부의 상단과 상기 기판 냉각부의 대향면과의 사이의 거리가, 상기 공급되는 마이크로파의 1/4 파장의 홀수배의 거리에 고정되도록 할 수도 있다. 단, 이 경우는, 냉각 공정에 있어서, 기판을 기판 지지대(12)에 근접시킬 수는 없으므로, 냉각 효율이 저하된다.
또한, 상술한 제1 실시 형태의 가열 처리 공정과 냉각 공정에 있어서, 상기 기판 지지부의 상단과 상기 기판 냉각부의 대향면과의 사이의 거리를 조정하기 위해, 제어부에 의해 기판 지지핀(13)을 상하 이동 제어하였지만, 기판 지지핀(13)을 상하 이동하는 대신에, 기판 지지대(12)를 상하 이동 제어해도 된다.
또한, 상술한 각 실시 형태에서는, 웨이퍼에 처리가 실시되는 경우에 대해서 설명하였지만, 처리 대상은 포토마스크나 프린트 배선 기판, 액정 패널, 컴팩트 디스크 및 자기 디스크 등이어도 된다.
본 명세서에는, 적어도 다음의 발명이 포함된다. 즉, 제1 발명은,
표면에 유전체를 포함하는 기판을 처리하는 처리실과,
상기 처리실 내에 설치되어 기판을 지지하는 기판 지지부와,
상기 기판 지지부에서 지지된 기판의 표면측으로부터 마이크로파를 공급하는 마이크로파 공급부와,
상기 기판 지지부에서 지지된 기판의 이면측에 설치되고, 상기 기판의 이면과 대향하는 대향면을 갖는 도전성의 기판 냉각부를 구비하고,
기판 처리시에 있어서의 상기 기판 지지부의 상단과 상기 기판 냉각부의 대향면과의 사이의 거리가, 상기 공급되는 마이크로파의 1/4 파장의 홀수배의 거리인 기판 처리 장치.
이와 같이 기판 처리 장치를 구성하면, 기판의 높이 위치에 있어서의 마이크로파의 전계가 강해지므로, 기판 표면의 유전체를 효율적으로 가열할 수 있다. 또한, 기판 냉각부에 의해, 기판 이면의 전체면으로부터 열을 빼앗을 수 있어, 기판을 균일하게 냉각할 수 있다. 그것에 의해, 기판 표면의 유전체 이외의 부분에 대한 가열을 억제할 수 있다.
제2 발명은, 상기 제1 발명에 있어서의 기판 처리 장치로서,
상기 기판 지지부는, 상기 기판 냉각부보다도 전열성이 낮은 저전열성 재질인 기판 처리 장치.
이와 같이 기판 처리 장치를 구성하면, 기판 지지부가 석영 등의 저전열성 재질이므로, 기판의 열이 기판 지지부에서 도피하는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 기판을 균일하게 가열하는 것이 가능하게 된다.
제3 발명은, 상기 제1 발명 또는 제2 발명에 있어서의 기판 처리 장치로서,
상기 기판 지지부는, 기판을 그 상단에서 지지하는 기판 지지핀인 기판 처리 장치.
이와 같이 기판 처리 장치를 구성하면, 기판 냉각부를 구성하는 것이 용이해진다.
제4 발명은, 상기 제1 발명 또는 제3 발명에 있어서의 기판 처리 장치로서,
상기 기판 냉각부는, 상기 처리실의 바닥벽에 설치된 기판 냉각부인 기판 처리 장치.
이와 같이 기판 처리 장치를 구성하면, 처리실의 바닥벽에 의해 기판 냉각부를 구성할 수 있다. 나아가서는, 이와 같이 기판 처리 장치를 구성하면, 기판 냉각부를 구성하는 것이 용이해진다.
제5 발명은, 상기 제1 발명 또는 상기 제4 발명에 있어서의 기판 처리 장치로서,
상기 처리실의 측벽 또는 상벽 혹은 그 양방을 냉각하기 위한 벽 냉각부를 구비하는 기판 처리 장치.
이와 같이 기판 처리 장치를 구성하면, 처리실의 측벽 또는 상벽의 온도를 일정 조건으로 유지할 수 있으므로, 기판간이나 배치간의 처리의 변동을 보다 억제할 수 있다.
제6 발명은, 상기 제1 발명 또는 제5 발명에 있어서의 기판 처리 장치로서,
상기 기판은, 유전율이 다른 복수의 재질로 구성되는 것인 기판 처리 장치.
이와 같이 기판 처리 장치를 구성하면, 유전율이 높은 재질을 선택적으로 가열할 수 있다.
제7 발명은, 상기 제1 발명 또는 제6 발명에 있어서의 기판 처리 장치로서,
상기 처리실 내에 가스를 공급하는 가스 공급부와,
상기 처리실 내로부터 가스를 배출하는 가스 배출부와,
상기 처리실 내의 압력을 200Torr보다도 높은 압력으로 유지하도록, 상기 가스 공급부와 상기 가스 배출부를 제어하는 제어부
를 구비하는 기판 처리 장치.
이와 같이 기판 처리 장치를 구성하면, 가스가 기판 냉각을 조장하므로, 보다 높은 냉각 효과를 가져올 수 있다. 또한, 플라즈마가 생성되지 않는 압력이므로, 플라즈마에 의한 데미지를 회피하여, 효율적으로 가열할 수 있다.
제8 발명은, 상기 제1 발명 또는 제7 발명에 있어서의 기판 처리 장치로서,
상기 기판 냉각부에는, 그 기판 냉각부 내를 흐르는 냉매의 유량을 제어하는 냉매 유량 제어 장치가 접속되어 있는 기판 처리 장치.
이와 같이 기판 처리 장치를 구성하면, 기판의 냉각 정도를 프로세스에 따라서 제어할 수 있다.
제9 발명은, 상기 제8 발명에 있어서의 기판 처리 장치로서,
상기 기판 지지부에서 지지된 기판의 온도를 검출하기 위한 온도 검출기를 구비하고,
상기 온도 검출기에서 검출된 온도 데이터에 기초하여, 상기 냉매 유량 제어 장치가 제어되는 기판 처리 장치.
이와 같이 기판 처리 장치를 구성하면, 기판의 온도에 따라서 냉매 유량을 제어할 수 있으므로, 기판 온도를 보다 세밀하게 제어할 수 있어, 결과적으로, 품질이 높은 기판으로 할 수 있다.
제10 발명은,
기판을 처리하는 처리실과,
상기 처리실 내에 설치되어 기판을 지지하는 기판 지지부와,
상기 기판 지지부에서 지지된 기판의 표면측으로부터 마이크로파를 공급하는 마이크로파 공급부와,
상기 기판 지지부에서 지지된 기판의 이면측에 설치되고, 상기 기판의 이면과 대향하는 대향면을 갖는 도전성의 기판 냉각부를 구비하고,
상기 기판 지지부의 상단과 상기 기판 냉각부의 대향면과의 사이의 거리가, 상기 공급되는 마이크로파의 1/4 파장의 홀수배의 거리인 기판 처리 장치를 이용하는 반도체 장치의 제조 방법으로서,
표면에 유전체를 포함하는 기판을 처리실 내에 반입하고, 상기 기판 지지부에서 기판을 지지하는 공정과,
상기 기판 지지부에서 지지된 기판의 표면측으로부터 마이크로파를 공급하는 마이크로파 공급 공정과,
상기 마이크로파를 공급 중에, 상기 기판 지지부에서 지지된 기판의 이면측으로부터 기판을 냉각하는 공정과,
상기 마이크로파 공급 공정 후, 마이크로파의 공급을 정지하여, 상기 처리실 내로부터 기판을 반출하는 공정
을 구비하는 반도체 장치의 제조 방법.
제11 발명은,
기판을 처리하는 처리실과,
상기 처리실 내에 설치되어 기판을 지지하는 기판 지지부와,
상기 기판 지지부에서 지지된 기판의 표면측으로부터 마이크로파를 공급하는 마이크로파 공급부와,
상기 기판 지지부에서 지지된 기판의 이면측에 설치되고, 상기 기판의 이면과 대향하는 대향면을 갖는 도전성의 기판 냉각부를 구비하는 기판 처리 장치를 이용하는 반도체 장치의 제조 방법으로서,
표면에 유전체를 포함하는 기판을 처리실 내에 반입하고, 상기 기판 지지부에서 기판을 지지하는 공정과,
상기 기판 지지부의 상단과 상기 기판 냉각부의 대향면과의 사이의 거리를, 상기 공급되는 마이크로파의 1/4 파장의 홀수배의 거리로 하는 공정과,
상기 기판 지지부의 상단과 상기 기판 냉각부의 대향면과의 사이의 거리가, 상기 공급되는 마이크로파의 1/4 파장의 홀수배의 거리인 상태에서, 상기 기판 지지부에서 지지된 기판의 표면측으로부터 마이크로파를 공급하는 마이크로파 공급 공정과,
상기 마이크로파를 공급 중에, 상기 기판 지지부에서 지지된 기판의 이면측으로부터 기판을 냉각하는 공정과,
상기 마이크로파 공급 공정 후, 마이크로파의 공급을 정지하여, 상기 처리실 내로부터 기판을 반출하는 공정
을 구비하는 반도체 장치의 제조 방법.
10 : 처리실
11 : 웨이퍼
12 : 기판 냉각부
13 : 기판 지지핀
14 : 온도 검출기
18 : 처리 용기
20 : 마이크로파 발생부
21 : 도파로
22 : 도파구
31 : 냉매 유로
32 : 냉매 공급관
33 : 개폐 밸브
34 : 유량 제어 장치
35 : 냉매원
41 : 냉매 유로
42 : 냉매 공급관
43 : 개폐 밸브
44 : 유량 제어 장치
45 : 냉매원
52 : 가스 공급관
53 : 개폐 밸브
54 : 유량 제어 장치
55 : 가스 공급원
62 : 가스 배출관
63 : 압력 조정 밸브
64 : 진공 펌프
71 : 웨이퍼 반송구
72 : 게이트 밸브
73 : 게이트 밸브 구동부
80 : 제어부
100 : 기판 처리 장치

Claims (12)

  1. 표면에 유전체를 포함하는 기판을 처리하는 처리실과,
    상기 처리실 내에 설치되어 상기 기판을 지지하는 기판 지지부와,
    상기 기판 지지부에서 지지된 기판의 표면측으로부터 마이크로파를 공급하는 마이크로파 공급부와,
    상기 기판 지지부에서 지지된 기판의 이면측에 설치되고, 상기 기판의 이면과 대향하는 대향면을 갖는 도전성의 기판 냉각부
    를 구비하고,
    상기 기판 지지부는, 상기 기판 냉각부보다도 전열성이 낮은, 저전열성 재질로 형성되고,
    기판 처리시에 있어서의 상기 기판 지지부의 상단과 상기 기판 냉각부의 대향면과의 사이의 거리가, 상기 공급되는 마이크로파의 1/4 파장의 홀수배의 거리인 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판은, 유전율이 다른 복수의 막을 갖는 기판 처리 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기판 지지부는, 기판을 그 상단에서 지지하는 기판 지지핀인 기판 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기판 냉각부는, 상기 처리실의 저벽에 설치된 기판 냉각부인 기판 처리 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 처리실의 측벽 또는 상벽 혹은 그 양방을 냉각하기 위한 벽 냉각부를 구비하는 기판 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 처리실 내에 가스를 공급하는 가스 공급부와,
    상기 처리실 내로부터 가스를 배출하는 가스 배출부와,
    상기 처리실 내의 압력을 200Torr보다도 높은 압력으로 유지하도록, 상기 가스 공급부와 상기 가스 배출부를 제어하는 제어부
    를 구비하는 기판 처리 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 기판 냉각부에는, 그 기판 냉각부 내를 흐르는 냉매의 유량을 제어하는 냉매 유량 제어 장치가 접속되어 있는 기판 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 기판 지지부에서 지지된 기판의 온도를 검출하기 위한 온도 검출기를 구비하고,
    상기 온도 검출기에서 검출된 온도 데이터에 기초하여, 상기 냉매 유량 제어 장치가 제어되는 기판 처리 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 처리실의 벽을 냉각하기 위한 벽 냉각부를 구비하는 기판 처리 장치.
  11. 기판을 처리하는 처리실과,
    상기 처리실 내에 설치되어 기판을 지지하는 기판 지지부와,
    상기 기판 지지부에서 지지된 기판의 표면측으로부터 마이크로파를 공급하는 마이크로파 공급부와,
    상기 기판 지지부에서 지지된 기판의 이면측에 설치되고, 상기 기판의 이면과 대향하는 대향면을 갖는 도전성의 기판 냉각부를 구비하고,
    상기 기판 지지부의 상단과 상기 기판 냉각부의 대향면과의 사이의 거리가, 상기 공급되는 마이크로파의 1/4 파장의 홀수배의 거리인 기판 처리 장치를 이용하는 반도체 장치의 제조 방법으로서,
    표면에 유전체를 포함하는 기판을 처리실 내에 반입하고, 상기 기판 지지부에서 기판을 지지하는 공정과,
    상기 기판 지지부에서 지지된 기판의 표면측으로부터 마이크로파를 공급하는 마이크로파 공급 공정과,
    상기 마이크로파를 공급 중에, 상기 기판 지지부에서 지지된 기판의 이면측으로부터 기판을 냉각하는 공정과,
    상기 마이크로파 공급 공정 후, 마이크로파의 공급을 정지하여, 상기 처리실 내로부터 기판을 반출하는 공정
    을 구비하는 반도체 장치의 제조 방법.
  12. 기판을 처리하는 처리실과,
    상기 처리실 내에 설치되어 기판을 지지하는 기판 지지부와,
    상기 기판 지지부에서 지지된 기판의 표면측으로부터 마이크로파를 공급하는 마이크로파 공급부와,
    상기 기판 지지부에서 지지된 기판의 이면측에 설치되고, 상기 기판의 이면과 대향하는 대향면을 갖는 도전성의 기판 냉각부를 구비하는 기판 처리 장치를 이용하는 반도체 장치의 제조 방법으로서,
    표면에 유전체를 포함하는 기판을 처리실 내에 반입하고, 상기 기판 지지부에서 기판을 지지하는 공정과,
    상기 기판 지지부의 상단과 상기 기판 냉각부의 대향면과의 사이의 거리를, 상기 공급되는 마이크로파의 1/4 파장의 홀수배의 거리로 하는 공정과,
    상기 기판 지지부의 상단과 상기 기판 냉각부의 대향면과의 사이의 거리가, 상기 공급되는 마이크로파의 1/4 파장의 홀수배의 거리인 상태에서, 상기 기판 지지부에서 지지된 기판의 표면측으로부터 마이크로파를 공급하는 마이크로파 공급 공정과,
    상기 마이크로파를 공급 중에, 상기 기판 지지부에서 지지된 기판의 이면측으로부터 기판을 냉각하는 공정과,
    상기 마이크로파 공급 공정 후, 마이크로파의 공급을 정지하여, 상기 처리실 내로부터 기판을 반출하는 공정
    을 구비하는 반도체 장치의 제조 방법.
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