KR101474339B1 - 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 방법 및 기판 지지부 - Google Patents

기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 방법 및 기판 지지부 Download PDF

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KR101474339B1
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타츠시 우에다
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가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키
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Abstract

기판의 이면으로의 이물질의 부착 및 기판의 옆으로 미끄러짐을 억제한다. 기판을 처리하는 처리실 내에 설치되며 기판을 지지하는 기판 지지부는, 상기 기판의 연측을 상기 기판을 둘러싸도록 끊김없이 하방으로부터 지지하는 볼록 영역과, 상기 볼록 영역에 의해 지지된 상기 기판에 접촉하지 않도록 상기 볼록 영역의 내측에 설치된 오목 영역과, 상기 오목 영역에 점 형상으로 설치되어 상기 볼록 영역보다도 낮게 형성되고 상기 기판의 휨을 보정하고 지지하도록 구성된 보조 볼록 영역을 상면에 포함하고, 또한 상기 오목 영역 내에 연통하고 상기 기판과 상기 기판 지지부와의 사이의 기체를 상기 오목 영역 측으로부터 상기 기판의 이면과 대향하는 방향으로 유출시키는 유로를 포함하도록 구성된다.

Description

기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 방법 및 기판 지지부{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, METHOD FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE, METHOD FOR PROCESSING SUBSTRATE AND SUBSTRATE SUPPORTING PART}
본 발명은, 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 방법 및 기판 지지부에 관한 것이다.
반도체 장치의 제조 공정의 일 공정에서는, 예컨대 처리실 내에 반입한 기판을 기판 지지부의 상면에 재치(載置)하고, 기판에 소정의 처리를 실시하였다(예컨대, 특허문헌 1 참조).
1. 일본 특허 공개 2008-042023호 공보
그러나, 기판 지지부 상에 기판을 재치하면, 예컨대 기판 지지부의 상면에 부착되어 있었던 이물질 등이 기판의 이면(裏面)에 부착되어버리는 경우가 있었다. 또한, 예컨대 기판과 기판 지지부와의 사이에 기체가 들어가서 기판이 옆으로 미끄러져버리는 경우가 있었다.
본 발명의 목적은, 기판 지지부 상에 재치된 기판의 이면으로의 이물질의 부착 및 기판의 옆으로 미끄러짐을 억제하는 것이 가능한 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 방법 및 기판 지지부를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 일 형태에 의하면,
기판을 처리하는 처리실;
상기 처리실 내에 설치되어 상기 기판을 지지하는 기판 지지부;
상기 처리실 내에 처리 가스를 공급하는 가스 공급부;
상기 처리실 내를 배기하는 가스 배기부;
상기 처리실 내에 공급된 처리 가스를 여기(勵起)하는 플라즈마 생성부; 및
상기 가스 공급부, 상기 가스 배기부를 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 기판 지지부는,
상기 기판의 연측(緣側)을 상기 기판을 둘러싸도록 끊김없이 하방(下方)으로부터 지지하는 볼록 영역과, 상기 볼록 영역에 의해 지지된 상기 기판에 접촉하지 않도록 상기 볼록 영역의 내측에 설치된 오목 영역과, 상기 오목 영역에 점 형상[点狀]으로 설치되어 상기 볼록 영역보다도 낮게 형성되고 상기 기판의 휨을 보정하고 지지하도록 구성된 보조 볼록 영역을 상면에 포함하고, 또한 상기 오목 영역 내에 연통(連通)하고 상기 기판과 상기 기판 지지부와의 사이의 기체를 상기 오목 영역 측으로부터 상기 기판의 이면(裏面)과 대향하는 방향으로 유출시키는 유로를 포함하도록 구성된는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 형태에 의하면,
기판을 처리실 내에 반입하는 공정과,
상기 처리실 내에 설치되고, 상기 기판의 연측을 상기 기판을 둘러싸도록 끊김없이 하방으로부터 지지하는 볼록 영역과, 상기 볼록 영역에 의해 지지된 상기 기판에 접촉하지 않도록 상기 볼록 영역의 내측에 설치된 오목 영역과, 상기 오목 영역에 설치되어 상기 볼록 영역보다도 낮게 형성되고 상기 기판의 휨을 보정하도록 지지하는 보조 볼록 영역을 상면에 포함하고, 또한 상기 오목 영역 내에 연통하고 상기 기판과 상기 기판 지지부 사이의 기체를 상기 오목 영역측으로부터 상기 기판의 이면과 대향하는 방향으로 유출시키는 유로를 포함하도록 구성된 기판 지지부 상에, 상기 기판과 상기 기판 지지부의 사이의 기체를, 상기 오목 영역으로부터 상기 유로에 의해 유출시키면서 상기 기판을 재치하는 공정;
가스 배기부에 의해 상기 처리실 내를 배기하면서 가스 공급부에 의해 상기처리실 내에 처리 가스를 공급하고, 플라즈마 생성부에 의해 상기 처리실 내에 공급한 처리 가스를 여기하여 상기 기판을 플라즈마 처리하는 공정; 및
상기 처리실 내로부터 상기 기판을 반출하는 공정;을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 형태에 의하면,
기판을 처리실 내에 반입하는 공정;
상기 처리실 내에 설치되고, 상기 기판의 연측을 상기 기판을 둘러싸도록 끊김없이 하방으로부터 지지하는 볼록 영역과, 상기 볼록 영역에 의해 지지된 상기 기판에 접촉하지 않도록 상기 볼록 영역의 내측에 설치된 오목 영역과, 상기 오목 영역에 설치되어 상기 볼록 영역보다도 낮게 형성되고 상기 기판의 휨을 보정하도록 지지하는 보조 볼록 영역을 상면에 포함하고, 또한 상기 오목 영역 내에 연통하고 상기 기판과 상기 기판 지지부 사이의 기체를 상기 오목 영역측으로부터 상기 기판의 이면과 대향하는 방향으로 유출시키는 유로를 포함하도록 구성된 기판 지지부 상에, 상기 기판과 상기 기판 지지부의 사이의 기체를, 상기 오목 영역으로부터 상기 유로에 의해 유출시키면서 상기 기판을 재치하는 공정;
가스 배기부에 의해 상기 처리실 내를 배기하면서 가스 공급부에 의해 상기처리실 내에 처리 가스를 공급하고, 플라즈마 생성부에 의해 상기 처리실 내에 공급한 처리 가스를 여기하여 상기 기판을 플라즈마 처리하는 공정; 및
상기 처리실 내로부터 상기 기판을 반출하는 공정;을 포함하는 기판 처리 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 형태에 의하면,
기판을 처리하는 처리실 내에서 상기 기판을 지지하는 서셉터에 탈착 가능한 기판 지지부로서,
상기 기판의 연측을 상기 기판을 둘러싸도록 끊김없이 하방으로부터 지지하는 볼록 영역과, 상기 볼록 영역에 의해 지지된 상기 기판에 접촉하지 않도록 상기 볼록 영역의 내측에 설치된 오목 영역과, 상기 오목 영역에 설치되어 상기 볼록 영역보다도 낮게 형성되고 상기 기판의 휨을 보정하도록 지지하는 보조 볼록 영역을 상면에 포함하고, 또한 상기 오목 영역 내에 연통하고 상기 기판과 상기 기판 지지부 사이의 기체를 상기 오목 영역측으로부터 상기 기판의 이면과 대향하는 방향으로 유출시키는 유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 지지부가 제공된다.
본 발명에 의하면, 기판 지지부에 재치된 기판의 이면으로의 이물질의 부착 및 기판의 옆으로 미끄러짐을 억제하는 것이 가능한 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 방법 및 기판 지지부가 제공된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 장치로서의 변형 마그네트론형 플라즈마 처리 장치의 단면도.
도 2a 내지 도 2b는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 장치가 구비하는 기판 지지부를 나타내는 모식도이며, 도 2a는 기판 지지부의 평면도, 도 2b는 기판 지지부의 A-A단면도.
도 3은 기판 지지부로부터 이물질이 발생하는 모델을 도시하는 모식도.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 공정을 도시하는 플로우 도.
도 5a는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 예비 가열 공정에서 기판이 보지(保持)되는 형태를 도시하는 모식도이며, 도 5b는 종래 기술에 따른 예비 가열 공정에서 기판이 보지되는 형태를 도시하는 모식도.
도 6a 내지 도 6b는 본 발명의 제1 실시 형태의 변형예에 따른 기판 처리 장치가 구비하는 기판 지지부를 도시하는 모식도이며, 도 6a는 기판 지지부의 평면도, 도 6b는 기판 지지부의 A-A단면도.
도 7a 내지 도 7b는 본 발명의 실시예 3 및 비교예에 따른 기판 처리 공정에 있어서의 기판 승온 특성을 도시하는 도이며, 도 7a는 기판 처리 공정에 있어서의 각 이벤트의 실시 시간을 도시하는 이벤트 차트, 도 7b는 기판 승온 특성을 도시하는 그래프 도.
도 8은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 장치로서의 ICP형 플라즈마 처리 장치의 단면도.
도 9는 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 기판 처리 장치로서의 ECR형 플라즈마 처리 장치의 단면도.
<본 발명의 제1 실시 형태>
(1) 기판 처리 장치의 구성
본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에 대해서, 도 1을 이용하여 이하에 설명한다.
도 1은, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치로서의 변형 마그네트론형 플라즈마 처리 장치(100)의 단면도이다.
변형 마그네트론형 플라즈마(Modified Magnetron Typed Plasma)처리 장치 [100, 이하, MMT장치(100)이라고 기재]는, 전계와 자계에 의해 고밀도 플라즈마를 생성하는 변형 마그네트론형 플라즈마원(源)을 이용하여, 실리콘(Si) 등의 기판으로서의 웨이퍼(200)를 플라즈마 처리하는 기판 처리 장치로서 구성되어 있다. 즉, MMT장치(100)는, 기밀성을 보지한 처리실(201) 내에 웨이퍼(200)를 반입하고, 처리실(201) 내에 공급한 처리 가스에, 일정한 압력 하에서 고주파 전압을 걸어서 마그네트론 방전을 일으키도록 구성되어 있다. 이러한 기구에 의해 처리 가스를 여기 시켜서, 웨이퍼(200)에 산화나 질화 등을 수행하거나, 박막을 형성하거나, 또는 웨이퍼(200)의 표면을 에칭하거나 등의 각종 플라즈마 처리를 실시할 수 있다.
(처리실)
MMT장치(100)는, 웨이퍼(200)를 플라즈마 처리하는 처리로(202)를 구비하고 있다. 처리로(202)에는, 처리실(201)을 구성하는 처리 용기(203)가 설치되어 있다. 처리 용기(203)는, 제1 용기인 돔형 상측 용기(210)와, 제2 용기인 사발형 하측 용기(211)를 구비하고 있다. 상측 용기(210)가 하측용기(211) 상에 덮여지는 것에 의해 처리실(201)이 형성된다. 상측 용기(210)는, 예컨대 산화 알루미늄(Al2O3) 또는 석영(SiO2) 등의 비금속 재료로 형성되어 있고, 하측 용기(211)는, 예컨대 알루미늄(Al)으로 형성되어 있다.
또한, 하측용기(211)의 하부 측벽에는, 게이트 밸브(244)가 설치되어 있다. 게이트 밸브(244)는, 열려 있을 때에는 반송 기구(도시되지 않음)를 이용하여 처리실(201) 내에 웨이퍼(200)를 반입하거나 또는 처리실(201) 밖으로 웨이퍼(200)를 반출할 수 있도록 구성되어 있다. 게이트 밸브(244)는, 닫혀 있을 때에는 처리실(201) 내의 기밀성을 보지하는 슬루스 밸브가 되도록 구성되어 있다.
(기판 지지부)
처리실(201)의 저측(底側) 중앙에는, 웨이퍼(200)를 지지하는 기판 지지부 (217)가 설치되어 있다. 기판 지지부(217)는, 예컨대 석영(SiO2) 등의 비금속 재료로 각각 형성되는 서셉터(219) 및 서셉터 커버(218)를 포함하고 있고(도 2 참조), 웨이퍼(200) 상에 형성되는 막 등으로의 금속 오염을 저감할 수 있도록 구성되어 있다. 서셉터(219) 및 서셉터 커버(218)에 대해서는 후술한다.
기판 지지부(217)의 내부에는, 웨이퍼(200)을 가열하는 가열부로서의 히터(217b)가 일체적으로 매립되어 있다. 히터(217b)는, 전력이 공급되면, 웨이퍼(200)를 예컨대 25℃∼700℃정도로 가열할 수 있도록 구성되어 있다.
기판 지지부(217)는, 하측 용기(211)와는 전기적으로 절연되어 있다. 기판 지지부(217) 내부에는 임피던스 조정 전극(217c)이 장비되어 있다. 임피던스 조정 전극(217c)은, 임피던스 조정부로서의 임피던스 가변 기구(274)를 개재하여 접지되어 있다. 임피던스 조정 전극(217c)은, 후술하는 제1 전극으로서의 통상(筒狀) 전극(215)에 대한 제2 전극으로서 기능한다. 임피던스 가변 기구(274)는 코일이나 가변 콘덴서로부터 구성되어 있고, 코일의 인덕턴스 및 저항 및 가변 콘덴서의 용량값을 제어하는 것에 의해, 임피던스 조정 전극(217c) 및 기판 지지부(217)를 개재하여, 웨이퍼(200)의 전위(바이어스 전압)를 제어할 수 있도록 구성되어 있다.
기판 지지부(217)에는, 기판 지지부(217)를 승강 및 회전시키는 기판 지지부 승강·회전 기구(268)가 설치되어 있다. 또한, 기판 지지부(217)에는, 관통공 (217a)이 설치되고, 한편, 하측 용기(211)의 저면에는 웨이퍼 승강핀(266)이 설치되어 있다. 관통공(217a)과 웨이퍼 승강핀(266)은 서로 대향하는 위치에, 적어도 각 3개소(箇所)씩 설치되어 있다. 기판 지지부 승강·회전 기구(268)에 의해 기판 지지부(217)가 하강되었을 때에는, 웨이퍼 승강핀(266)이 기판 지지부(217)와는 비접촉한 상태로 관통공(217a)을 관통하는 것으로, 웨이퍼 승강핀(266)에 의해, 처리실(201) 내에 반입된 웨이퍼(200)를 일시적으로 보지하도록 구성되어 있다. 기판 지지부 승강·회전 기구(268)에 의해 기판 지지부(217)가 상승한 때에는, 웨이퍼 승강핀(266)으로부터 기판 지지부(217) 상에 웨이퍼(200)가 재치되도록 구성되어 있다. 또한, 후술하는 바와 같이, 관통공(217a)은 웨이퍼(200)와 기판 지지부(217)와의 사이의 기체를 유출하는 유로로서도 구성되어 있다.
또한, 기판 지지부 승강·회전 기구(268)는, 기판 지지부(217) 상면의 중심을 지나는 수직 축 주변에 기판 지지부(217)를 회전시키는 것으로, 플라즈마 처리중의 웨이퍼(200)를 회전시켜서, 웨이퍼(200)면 내에 있어서의 플라즈마 처리의 균일성을 향상시킬 수 있도록 구성되어 있다.
(램프 가열 유닛)
처리실(201)의 상방, 즉 상측 용기(210)의 상면에는, 광 투과창(278)이 설치되고, 광 투과창(278) 상의 반응 용기(203) 외측에는, 램프 가열 장치로서의 램프 가열 유닛(280)이 설치되어 있다. 램프 가열 유닛(280)은, 기판 지지부(217)와 대향하는 위치에 설치되고, 웨이퍼(200)의 상방으로부터 웨이퍼(200)를 가열하도록 구성되어 있다. 램프 가열 유닛(280을) 점등하는 것으로, 히터(217b)와 비교해서 보다 단시간으로 웨이퍼(200)를 가열할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 히터(217b)를 병용하는 것으로, 기판 표면의 온도를 예컨대 900℃로 할 수 있다.
(가스 공급부)
처리실(201)의 상방, 즉 상측 용기(210)의 상부에는, 샤워 헤드(236)가 설치되어 있다. 샤워 헤드(236)는 캡 형상의 덮개(233)와, 가스 도입구(234)와, 버퍼실(237)과, 개구(238)와, 차폐 플레이트(240)와, 가스 취출구(吹出口)(239)를 구비하고, 처리 가스등의 각종 가스를 처리실(201) 내에 공급할 수 있도록 구성되어 있다. 버퍼실(237)은, 가스 도입구(234)로부터 도입되는 각종 가스를 분산시키는 분산 공간으로서 구성되어 있다.
가스 도입구(234)에는, 산소 함유 가스로서의 산소(O2)가스를 공급하는 산소 함유 가스 공급관(232a)의 하류단와, 질소 함유 가스로서의 질소(N2)가스를 공급하는 질소 함유 가스 공급관(232b)의 하류단이 합류하도록 접속되어 있다. 산소 함유 가스 공급관(232a)에는, 상류측으로부터 순서대로 O2가스 공급원(250a), 유량 제어 장치로서의 매스 플로우 컨트롤러(252a), 개폐 밸브로서의 밸브(253a)가 설치되어 있다. 질소 함유 가스 공급관(232b)에는, 상류측으로부터 순서대로 N2가스 공급원(250b), 유량 제어 장치로서의 매스 플로우 컨트롤러(252b), 개폐 밸브로서의 밸브(253b)가 설치되어 있다. 산소 함유 가스 공급관(232a)과 질소 함유 가스 공급관 (232b)이 합류한 하류측에는, 밸브(254)가 설치되고, 개스킷(203b)을 개재하여 가스 도입구(234)의 상류단에 접속되어 있다. 밸브(253a, 253b, 254)를 여는 것에 의해, 매스 플로우 컨트롤러(252a, 252b)에 의해 각각의 가스의 유량을 조정하면서, 가스 공급관(232a, 232b)을 개재하여, 산소 함유 가스 및 질소 함유 가스를 처리실(201) 내에 공급할 수 있도록 구성되어 있다.
주로, 샤워 헤드[236, 덮개(233), 가스 도입구(234), 버퍼실(237), 개구(238), 차폐 플레이트(240), 가스 취출구(239)], 산소 함유 가스 공급관(232a), 질소 함유 가스 공급관(232b), O2가스 공급원(250a), N2가스 공급원(250b), 매스 플로우 컨트롤러(252a, 252b), 밸브(253a, 253b, 254)에 의해, 본 실시 형태에 따른 가스 공급부가 구성되어 있다.
(가스 배기부)
하측 용기(211)의 측벽에는, 처리실(201) 내로부터 가스를 배기하는 가스 배기구(235)가 설치되어 있다. 가스 배기구(235)에는, 가스 배기관(231)의 상류단이 접속되어 있다. 가스 배기관(231)에는, 상류측으로부터 순서대로 압력 조정기(압력조정부)로서의 APC(Auto Pressure Controller, 242), 개폐 밸브로서의 밸브(243b), 진공 배기 장치로서의 진공 펌프(246)가 설치되어 있다.
주로, 가스 배기구(235), 가스 배기관(231), APC(242), 밸브(243b), 진공 펌프(246)에 의해, 본 실시 형태에 따른 가스 배기부가 구성되어 있다.
(플라즈마 생성부)
처리실(201)의 외주부, 즉 상측 용기(210)의 측벽의 외측에는, 처리실(201)을 둘러싸도록, 제1 전극으로서의 통상 전극(215)이 설치되어 있다. 통상 전극(215)은, 통 형상, 예컨대 원통 형상으로 형성되어 있다. 통상 전극(215)은, 임피던스의 정합을 하는 정합기(272)를 개재하여 고주파 전력을 인가하는 고주파 전원(273)에 접속되어 있다.
통상 전극(215)의 외측 표면의 상하 단부(端部)에는, 상측 자석(216a) 및 하측 자석(216b)이 각각 설치되어 있다. 상측 자석(216a) 및 하측 자석(216b)은，모두 통 형상, 예컨대 원통 형상으로 형성된 영구 자석에 의해 구성되어 있다. 상측 자석(216a) 및 하측 자석(216b)은, 처리실(201)을 향한 면측(面側)과 그 반대의 면측에 자극을 가지고 있다. 상측 자석(216a) 및 하측 자석(216b)의 자극의 방향은, 역방향이 되도록 배치되어 있다. 즉, 상측 자석(216a) 및 하측 자석(216b)의 처리실(201)을 향한 면측의 자극끼리는 서로 다른 극으로 되어 있다. 이에 의해, 통상 전극(215)의 내측 표면을 따라 원통 축 방향의 자력선이 형성된다.
상측 자석(216a) 및 하측 자석(216b)에 의해 자계를 발생시키고, 또한 처리실(201) 내에 처리 가스를 도입한 후, 통상 전극(215)에 고주파 전력을 공급하여 전계를 형성하는 것으로, 처리실(201) 내의 플라즈마 생성 영역(224)에 마그네트론 방전 플라즈마가 생성되도록 구성되어 있다. 방출된 전자를 전술한 전자계가 주회(周回) 운동시키는 것으로 의해, 플라즈마의 전리(電離) 생성율이 향상되고, 수명이 길면서 고밀도인 플라즈마를 생성시킬 수 있다.
또한, 통상 전극(215), 상측 자석(216a) 및 하측 자석(216b)의 주위에는, 이들이 형성하는 전자계가 다른 장치나 외부 환경에 악영향을 끼치지 않도록, 전자계를 효율적으로 차폐하는 금속제의 차폐판(223)이 설치되어 있다.
주로, 통상 전극(215), 정합기(272), 고주파 전원(273), 상측 자석(216a) 및 하측 자석(216b)에 의해, 본 실시 형태에 따른 플라즈마 생성부가 구성되어 있다.
(제어부)
제어부로서의 컨트롤러(221)는, 신호선(A)을 통해서, APC(242), 밸브(243) 및 진공 펌프(246b)를, 신호선(B)을 통해서 기판 지지부 승강·회전 기구(268)를, 신호선(C)을 통하여 히터(217b) 및 임피던스 가변 기구(274)를, 신호선(D)을 통해서 게이트 밸브(244)를, 신호선(E)을 통하여 정합기(272) 및 고주파 전원(273)을, 신호선(F)을 통해서 매스 플로우 컨트롤러(252a, 252b) 및 밸브(253a, 253b, 254)를, 신호선(G)을 통해서 램프 가열 유닛(280)을, 각각 제어하도록 구성되어 있다.
(2) 기판 지지부의 구성
다음으로, 본 실시 형태의 기판 지지부(217)가 구비하는 서셉터(219) 및 서셉터 커버(218)에 대해서, 주로 도 2a 내지 도 2b를 이용하여 설명한다. 도 2a 내지 도 2b는, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치가 구비하는 기판 지지부(217)를 나타내는 모식도이며, 도 2a는 기판 지지부(217)의 평면도이며, 도 2b는 기판 지지부(217)의 A-A단면도이다.
도 2b에 도시하는 바와 같이, 기판 지지부(217)는, 히터(217b)와 임피던스 조정 전극(217c)이 매립된 서셉터(219)와, 예컨대 두께가 0.7mm이상 1.5mm이하의 원판(圓板) 형상의 서셉터 커버(218)를 포함한다. 서셉터 커버(218)는, 서셉터(219)에 탈착 가능하게 설치되어 있다. 서셉터(219) 및 서셉터 커버(218)의 지름이나 각 부의 사이즈는, 지지하는 웨이퍼(200)의 지름에 따라서 결정된다. 이하에 있어서는, 200mm∼450mm의 범위이며, 예컨대 300mm 지름의 웨이퍼(200)에 대응하는 서셉터(219) 및 서셉터 커버(218)에 대해서 설명한다.
(볼록 영역 및 오목 영역)
서셉터 커버(218)는, 웨이퍼(200)의 일부를 하방으로부터 지지하는 볼록 영역으로서의 외주 지지부(218m)를 포함한다. 외주 지지부(218m)는, 예컨대 웨이퍼(200)의 가장자리에서 반경 방향 내측을 향해서 3mm미만의 영역을 지지하도록 구성되어 있다. 이 때, 외주 지지부(218m)는, 예컨대 웨이퍼(200)를 둘러싸도록 끊김없이 연측(緣側)을 지지한다. 또한, 외주 지지부(218m)가 웨이퍼(200)의 이면과 접촉하는 폭(w)은, 3mm미만이며 예컨대 1.5mm이하로 한다.
또한, 서셉터 커버(218)는, 외주 지지부(218m)의 내측에 오목 영역으로서의 중앙 요부(凹部, 218d)를 포함한다. 중앙 요부(218d)는, 예컨대 서셉터 커버(218)의 표면에 카운터보어 가공에 의해 설치되어, 외주 지지부(218m)에 의해 지지된 웨이퍼(200)에 접촉하지 않도록 구성되어 있다.
이와 같이, 서셉터 커버(218)에 외주 지지부(218m)와 중앙 요부(218d)를 설치하였으므로, 기판 지지부(217)의 상면과 웨이퍼(200)의 이면과의 접촉 면적이 감소하여, 웨이퍼(200)의 이면의 이물질이나 상처를 저감할 수 있다.
또한, 중앙 요부(218d)를 이용하여 웨이퍼(200)의 이면에 공간을 설치하는 것에 의해, 기판 지지부(217) 상으로의 웨이퍼(200)의 정전 흡착을 억제할 수 있다. 즉, 웨이퍼(200)와 임피던스 조정 전극(217c)의 사이에, 서셉터 커버(218)를 구성하는 재료보다도 유전율이 낮은 공간을 개재시키도록 하였으므로, 서셉터 커버(218)와 웨이퍼(200)의 사이에 생기는 정전력(靜電力)을 저감시킬 수 있다. 또한, 정전 흡착은, 플라즈마에 의해 대전한 웨이퍼(200)가 서셉터(219) 내부의 임피던스 조정 전극(217c)에 끌어 당겨지는 것으로 일어난다. 본 실시 형태에 의하면, 웨이퍼(200)의 반출시 등에 기판 지지부(217)로부터 웨이퍼(200)를 용이하게 분리할 수 있다. 또한, 정전 흡착을 억제하는 것으로, 웨이퍼(200)와 기판 지지부(217)의 접촉 압력이 줄어들어, 웨이퍼(200) 이면과 기판 지지부(217)와의 마찰력이 줄어드는 것에 의해, 웨이퍼(200) 이면에 형성되는 상처나, 웨이퍼(200) 이면에 부착되는 파티클을 저감할 수 있다.
또한, 외주 지지부(218m)에 의해, 이물질에 의한 영향이 적은 웨이퍼(200)의 연측을 지지하도록 하였으므로, 웨이퍼(200)의 이면에 이물질이 부착되었다고 해도 반도체 장치로의 영향이 경감된다. 또한, 웨이퍼(200)를 둘러싸도록 지지하는 외주 지지부(218m)에 의해, 웨이퍼(200)의 연부(緣部)와 서셉터 커버(218)의 사이에 극간(隙間)이 없어지는 것에 의해, 웨이퍼(200)의 이면으로의 플라즈마의 혼입을 억제할 수 있다.
또한, 서셉터 커버(218)의 외주 지지부(218m)는, 웨이퍼(200)의 저면 연측을 하방으로부터 지지하도록 구성되어 있고, 웨이퍼(200)의 측부[웨이퍼(200)의 측면)에는 접촉하지 않도록 구성되어 있다. 즉, 외주 지지부(218m)의 상면은, 웨이퍼(200) 측부에 감합(嵌合)하는 단차 형상[段差狀]으로는 형성되어 있지 않고, 평탄 형상[平坦狀]으로 구성되어 있다. 이에 의해, 웨이퍼(200)의 측부와 서셉터 커버(218)의 접촉에 의한 파티클의 발생을 억제할 수 있어, 기판 처리의 품질을 향상시키는 것이 가능해진다.
(유로)
또한, 서셉터 커버(218)는, 중앙 요부(218d) 내에 연통하는 관통공(218a)을 포함한다. 관통공(218a)은, 웨이퍼(200)와 기판 지지부(217)의 사이의 기체를 중앙요부(218d)측으로부터 유출시키는 유로의 일부를 구성한다. 이러한 관통공(218a)은, 예컨대 중앙 요부(218d)의 적어도 3개소에 개구하고 있다. 3개소의 관통공 (218a)은, 예컨대 서셉터 커버(218)의 외주연(外周緣)과의 동심원 상에, 각각이 대략 동일 거리만큼 떨어져서 배치되어 있다. 서셉터(219)는, 서셉터 커버(218)가 포함하는 관통공(218a)과 중첩되는 위치에 관통공(219a)을 포함하고 있다. 관통공(218a)과 관통공(219a)으로, 기판 지지부(217)가 구비하는 유로로서의 관통공(217a)이 구성된다.
이와 같이, 중앙 요부(218d) 내에 연통하는 관통공(217a)을 더 설치하였으므로, 웨이퍼(200)가 기판 지지부(217)에 재치될 때, 웨이퍼(200)와 기판 지지부 (217)의 사이에 있던 기체를 관통공(217a)에 의해 유출시킬 수 있어서, 웨이퍼(200)가 옆으로 미끄러지는 것(슬라이드)을 발생시키기 어렵게 할 수 있다.
(보조 볼록 영역)
중앙 요부(218d)는, 웨이퍼(200)의 일부를 하방으로부터 보조적으로 지지하는 보조 볼록 영역으로서의 중앙 지지부(218s)를 포함한다. 중앙 지지부(218s)는, 예컨대 돌기 형상으로 1개 이상, 바람직하게는 복수 개, 더욱 바람직하게는 3개이상 설치되어 있다. 도 2a에 도시하는 예에서는, 3개의 중앙 지지부(218s)가, 서셉터 커버(218)의 외주연과의 동심원 상에, 각각 대략 동일 거리만큼 떨어지고, 예컨대 관통공(218a)의 개구 위치와는 약 60°벗어난 위치에 배치되어 있다. 3개의 중앙 지지부(218s)는, 소정의 피치 원 지름(d, PCD: Pitch Circle Diameter)이 되도록 배치되고, 예컨대 피치 원 지름(d)을 145mm이상 155mm이하로 할 수 있다.
또한, 중앙 지지부(218s)는, 예컨대 외주 지지부(218m)보다도 낮게 형성되어 있고, 외주 지지부(218m)의 고저 차이(h)는 예컨대 0.1mm이상 0.2mm이하이다. 또한, 서셉터 커버(218)의 표면[중앙 요부(218d)의 표면]에 대하여 카운터보어 가공을 수행하는 것으로 중앙 지지부(218s)를 형성하는 경우, 중앙 지지부 (218s)의 높이는 예컨대 0.04mm∼0.1mm정도로 할 수 있다. 또한, 서셉터 커버(218)의 표면[중앙 요부(218d)의 표면]에 예컨대 원판 형상의 석영 부재 등을 설치하는 것으로 중앙 지지부(218s)를 형성하는 경우, 중앙 지지부(218s)의 높이는 예컨대 0.5mm정도로 할 수 있다. 또한, 외주 지지부(218m)의 높이[중앙 요부(218d)의 깊이]는, 이들 중앙 지지부(218s)의 높이에 0.1mm∼0.2mm을 더한 것이 된다.
이와 같이, 웨이퍼(200)를 연측에서 지지하는 외주 지지부(218m)에 대하여, 그 내측에, 중앙 지지부(218s)를 외주 지지부(218m)보다도 낮게 설치하였으므로, 웨이퍼(200)의 휨을 보정하면서, 웨이퍼(200)와의 접촉 압력을 더욱 내려서 이면의 이물질을 저감할 수 있다. 또한, 웨이퍼(200)와 임피던스 조정 전극(217c)과의 사이에 존재하는 캐패시턴스가 줄어들고, 정전력을 저감시킬 수 있다.
또한, 중앙 지지부(218s)를 예컨대 원주 형상[圓柱狀]으로 하는 경우, 그 상단(上端)면(지지면)의 지름은 예컨대 2.8mm보다도 작게 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성한 경우, 웨이퍼(200)를 소위 점으로 지지하는 것, 즉, 웨이퍼(200)와 중앙 지지부(218s)와의 접촉 면적을 작게 할 수 있게 된다. 그 결과, 웨이퍼(200)와 중앙지지부(218s)와의 접촉에 의한 파티클의 발생을 효과적으로 억제할 수 있게 된다.
또한, 중앙 지지부(218s)를 복수 설치할 경우, 중앙 지지부(218s)는 웨이퍼(200)의 중심을 제외하는 영역을 둘러싸도록 설치하는 것이 바람직하다. 즉, 중앙 지지부(218s)는 웨이퍼(200)의 중심 부근[중앙 요부(218d)의 중앙 부근]에는 설치하지 않는 것이 바람직하다. 외주 지지부(218m)에 의해 외주연이 지지되는 웨이퍼(200)는, 그 중앙부가 가장 내려가도록 휘게 되나, 만일, 중앙 지지부(218s)를 웨이퍼(200)의 중앙부에 설치한 경우, 웨이퍼(200)와 중앙 지지부(218s)와의 접촉압(接觸壓)이 지나치게 커져서, 파티클의 발생량이 증대해버릴 우려가 있다. 이에 대하여, 도 2a와 같이 중앙 지지부(218s)를 웨이퍼(200)의 중심을 제외하는 영역을 둘러싸도록 설치하는 것에 의해, 웨이퍼(200)와 중앙 지지부(218s)와의 접촉압의 증대를 막고, 파티클의 발생을 억제할 수 있게 된다.
(그 외의 구성)
또한, 본 실시 형태에서는, 예컨대 서셉터 커버(218)를 서셉터(219)와는 별체로 하고 있다. 이에 의해, 기판 지지부(217)의 상면의 소모 상태에 따라 서셉터 커버(218)만을 교환할 수 있고, 또, 원하는 기판 처리 특성 등에 따라, 서셉터 커버(218)의 두께나 형상의 변경을 용이하게 수행할 수 있다. 예컨대, 서셉터 커버(218)를 두껍게(깊게) 형성하고, 임피던스 조정 전극(217c)과 웨이퍼(200)와의 거리를 넓히면, 임피던스 조정 전극(217c)과 웨이퍼(200)와의 사이의 캐패시턴스를 작게 할 수 있어, 상기 웨이퍼(200)의 흡착을 더욱 억제할 수 있다.
또한, 서셉터 커버(218)의 표면에는 연마 등을 실시하여, 표면 조도(粗度)(Ra)를 작게 하는 것이 바람직하다. 예컨대 석영 등으로 구성되는 서셉터 커버(218)는, 절삭만 했을 때의 마무리에서는, 표면 조도(Ra)가 예컨대 2.5㎛정도로 되어 있어, 웨이퍼(200)의 표면의 이물질이 증가하는 원인이 되는 경우가 있다. 이러한 이물질은, 예컨대 도 3에 도시하는 모델에 의해 발생한다고 생각된다. 즉, 도 3에 도시하는 바와 같이, 기판 지지부(217) 상에 재치된 웨이퍼(200)는, 기판 지지부(217)가 구비하는 히터(217b)에 의해 가열되어서 팽창한다. 이 때, 서셉터 커버(218)의 표면이 거칠면, 웨이퍼(200)와 서셉터 커버(218)의 외주 지지부 (218m)가 스쳐서 이물질(P)이 발생하고, 날아간 이물질(P)이 예컨대 웨이퍼(200)의 표면에 부착된다.
거기서, 서셉터 커버(218)의 표면 조도(Ra)를 작게 해 두면, 이러한 이물질(P)의 발생을 억제하여 웨이퍼(200)의 표면으로의 부착을 저감할 수 있다. 서셉터 커버(218)의 표면 조도(Ra)는, 예컨대 소성(燒成) 마무리 처리에 의해 저감시키는 것이 가능하다. 서셉터 커버(218)가 얇기 때문에 소성 마무리 처리에 의해 변형이 생길 것 같으면, 연마 마무리 처리로 하는 것도 가능하다. 이 경우도, 소성 처리와 동등한 표면 조도(Ra)를 얻을 수 있도록 연마를 실시하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 소성 마무리 처리나 연마 마무리 처리 시에, 외주 지지부(218m)나 중앙 지지부(218s)의 각부(角部)의 모따기를 함께 수행해도 좋다. 이에 의해, 각 지지부 (218m, 218s)의 웨이퍼(200)의 지지면이 경면(鏡面)이 되어 웨이퍼(200)와의 국소적인 접촉 압력이 완화되는 것에 의해, 더욱 이물질의 발생이나 부착을 저감할 수 있다. 또한, 웨이퍼(200)의 연부와 서셉터 커버(218)의 미세한 극간을 감소시킬 수 있어, 웨이퍼(200)의 이면으로의 플라즈마의 회입(回入)을 더욱 억제할 수 있다.
(3) 기판 처리 공정
다음으로, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 공정에 대해서, 주로 도 4를 이용하여 설명한다. 도 4는, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 공정을 나타내는 플로우 도이다. 본 실시 형태에 따른 기판 처리 공정은, 예컨대 반도체 장치의 제조 공정의 일 공정으로서, 전술한 MMT장치(100)에 의해 실시된다. 본 실시 형태에 따른 기판 처리 공정에 있어서는, 예컨대 실리콘(Si)으로 이루어지는 웨이퍼(200)의 표면에 질화 처리를 실시한다. 또한, 이하의 설명에 있어서, MMT장치(100)를 구성하는 각 부의 동작은, 컨트롤러(221)에 의해 제어된다.
(기판 반입 공정)
우선, 웨이퍼(200)를 처리실(201) 내에 반입한다. 구체적으로는, 웨이퍼(200)의 반송 위치까지 기판 지지부(217)를 하강시켜서, 기판 지지부(217)의 관통공(217a)에 웨이퍼 승강핀(266)을 관통시킨다. 그 결과, 웨이퍼 승강핀(266)이, 기판 지지부(217) 상면보다도 소정의 높이 만큼만 돌출한 상태가 된다. 이어서, 게이트 밸브(244)를 열고, 도시되지 않은 반송 기구를 이용하여 처리실(201)에 인접하는 진공 반송실(도시되지 않음)로부터 처리실(201) 내에 웨이퍼(200)를 반입한다. 그 결과, 웨이퍼(200)는, 기판 지지부(217)의 상면으로부터 돌출한 웨이퍼 승강핀(266) 상에 수평 자세로 지지된다. 처리실(201) 내에 웨이퍼(200)를 반입하면, 반송 기구를 처리실(201) 밖으로 퇴피(退避)시키고, 게이트 밸브(244)를 닫아 처리실(201) 내를 밀폐한다.
(예비 가열 공정)
히터(217b)에는 미리 전력이 공급되어, 히터(217b) 및 기판 지지부(217)는, 예컨대 25℃이상 900℃이하의 범위 내의 소정 온도로 가열되고 있다. 예비 가열 공정에서는, 반입한 웨이퍼(200)를 즉시 기판 지지부(217) 상에 재치하지 않고, 도 5a에 도시하는 바와 같이, 기판 지지부(217)의 상면의 외주 지지부(218m)로부터 소정 거리(g1)만큼 이격시켜서 웨이퍼 승강핀(266) 상에 웨이퍼(200)를 보지한 상태에서, 히터(217b)로부터의 열 복사에 의해 웨이퍼(200)의 예비 가열을 수행한다. 이 때, 처리실(201) 내에 승압 가스를 공급하여, 처리실(201) 내의 압력을 높인 상태로 하면, 승압 가스에 의해 기판 지지부(217)로부터 웨이퍼(200)에 열이 전달되어, 웨이퍼(200)의 승온 속도를 향상시킬 수 있다.
그러나, 도 5b에 도시하는 종래예와 같이, 종래의 기판 지지부(517)의 상면으로부터 소정 거리(g2)만큼 이격시켜서 보지한 웨이퍼(200)를, 예비 가열의 종료 후에 기판 지지부(517)의 대략 평탄한 상면에 재치하는 경우, 처리실(201) 내의 압력이 높으면, 웨이퍼(200)와 기판 지지부(517)와의 사이의 기체(승압 가스 등)에 의해, 웨이퍼(200)가 옆으로 미끄러져버릴 수 있었다. 특히 처리실(201) 내의 압력이 100Pa를 넘으면 옆으로 미끄러지기 쉬웠다. 옆으로 미끄러지는 것을 억제하기 위해서, 저압 하에서 예비 가열을 수행하면, 웨이퍼(200)의 승온 시간이 걸린다. 또는, 웨이퍼(200)를 재치할 때만 저압으로 하면, 강압(降壓)을 위한 공정 수가 늘어나서 시간이 걸린다. 따라서, 어느 경우도 모두 스루풋이 저하하고, 생산성을 저하시키고 있었다.
본 실시 형태에서는, 외주 지지부(218m)와 중앙 요부(218d)에 의해 웨이퍼(200)와의 접촉 면적을 절감하고, 또한 중앙 요부(218d) 내에 연통하는 관통공 (217a)을 포함하는 기판 지지부(217)로 하고 있다. 따라서, 웨이퍼(200)의 옆으로 미끄러짐을 억제하면서, 이하의 순서에 의해, 고압력 하에서 예비 가열을 수행하는 것이 가능해져서, 웨이퍼(200)의 승온 속도를 높일 수 있다.
본 실시 형태에서는, 우선, 웨이퍼(200)를 웨이퍼 승강핀(266) 상에 보지한 상태로, 밸브(253b, 254)를 열고, 매스 플로우 컨트롤러(252b)에서 유량 제어하면서, 버퍼실(237)을 개재하여 처리실(201) 내에 승압 가스로서의 N2가스를 공급한다. 이 때, N2가스의 유량을 예컨대 500sccm이상 3,000sccm이하의 범위 내의 소정값으로 한다. 또한, 진공 펌프(246)에 의해 처리실(201) 내를 배기하면서 APC(242)의 개도를 조정하여, 처리실(201) 내를 예컨대 100Pa보다도 높은 소정압력으로 한다. 진공 펌프(246)는, 적어도 후술의 기판 반출 공정이 종료할 때까지 작동시켜 둔다.
상기의 상태를 소정 시간, 예컨대 10초∼60초간 유지하는 것으로, 기판 지지부(217)로부터의 열 복사 및 N2가스의 열 전달에 의해, 웨이퍼(200)가 소정 온도에 승온된다.
(기판 재치 공정)
소정 시간이 경과한 후에, 소정 온도까지 승온된 웨이퍼(200)를 웨이퍼 승강핀(266)으로부터 기판 지지부(217) 상에 재치한다. 즉, 기판 지지부 승강·회전 기구 (268)를 이용해서 기판 지지부(217)를 상승시켜, 웨이퍼(200)를 기판 지지부(217)의 상면에 지지시킨다. 이 때, 처리실(201) 내는, 예컨대 이전의 예비 가열 공정과 마찬가지로 100Pa보다도 높은 압력으로 되어 있다. 본 실시 형태에 따른 기판 지지부(217)에 의하면, 이러한 고압 하에서도, 웨이퍼(200)의 옆으로 미끄러짐을 억제하면서 웨이퍼(200)를 재치할 수 있다.
기판 지지부(217) 상에 웨이퍼(200)가 재치되면, 웨이퍼(200)를 소정의 처리 위치까지 상승시킨다. 또한, 기판 지지부 승강·회전 기구(268)의 회전 기능을 이용하여, 웨이퍼(200)의 회전을 시작한다. 후술의 배기 공정의 종료시까지 이 회전을 계속하는 것으로, 웨이퍼(200)면 내에 있어서의 기판 처리의 균일성을 향상시킬 수 있다.
(압력 조정 공정)
다음으로, 처리 가스로서의 N2가스의 공급을 수행하는 것과 함께, 고압에 유지되고 있었던 처리실(201) 내의 압력을, 후술의 플라즈마 처리 공정에 있어서의 압력이 되도록 조정한다. 본 실시 형태에 있어서는, 승압 가스와 처리 가스가 모두 N2가스이므로, 예비 가열 공정에서 시작한 N2가스의 공급을 계속한 상태로, 매스 플로우 컨트롤러(252b)에 의한 N2가스의 유량의 재조정을 수행하여, N2가스의 유량을 예컨대 10sccm이상 500sccm이하의 범위 내의 소정 값으로 한다. 또한, APC(242)에 의한 처리실(201) 내의 압력의 재조정을 수행하여, 처리실(201) 내의 압력을 예컨대 1Pa이상 200Pa이하의 범위 내의 소정 값으로 한다.
(플라즈마 처리 공정)
처리실(201) 내의 압력이 안정되면, 통상 전극(215)에 대하여 고주파 전원(273)으로부터 정합기(272)를 개재하여, 예컨대 150W이상 200W이하의 범위 내의 소정의 출력값의 고주파 전력의 인가를 시작한다. 이 때, 임피던스 가변 기구(274)는, 미리 소정의 임피던스 값으로 제어해 둔다. 이에 의해, 처리실(201) 내, 보다 구체적으로는 웨이퍼(200)의 상방의 플라즈마 생성 영역(224)내에 플라즈마 방전을 일으켜서 N2가스를 여기한다. N2가스는 예컨대 플라즈마 상태가 되어서 분해되어, 질소(N)를 포함하는 질소 활성종 등의 반응종을 생성한다. 플라즈마 상태가 된 N2가스에 의해, 웨이퍼(200)의 표면에 질화 처리가 실시된다.
그 후, 예컨대 2분이상 5분이하의 범위내의 소정의 처리 시간이 경과하면, 고주파 전원(273)으로부터의 전력의 인가를 정지하여, 처리실(201) 내의 플라즈마 방전을 정지한다. 또한, 밸브(253b, 254)를 닫고, N2가스의 처리실(201) 내로의 공급을 정지한다. 이상으로부터, 플라즈마 처리 공정이 종료한다.
한편, 상기 플라즈마 처리 공정에 있어서, 웨이퍼(200)는 플라즈마 중에서 대전(帶電)하여, 서셉터(219) 내부의 임피던스 조정 전극(217c)에 끌어 당겨진다. 이에 의해, 기판 지지부(217)의 상면에 웨이퍼(200)가 흡착한 상태가 된다. 본 실시 형태에서는, 중앙 지지부(218s)를 외주 지지부(218m)보다도 낮게 형성하고 있으므로, 이러한 상태이여도 중앙 지지부(218s)와 웨이퍼(200)와의 접촉 압력의 증대가 완화되어, 이물질의 증가를 억제할 수 있다. 웨이퍼(200)의 흡착 상태는, 후술의 웨이퍼(200)의 반출 시까지 유지된다.
(잔류 가스 배기 공정)
N2가스의 공급을 정지하면, 가스 배기관(231a)을 이용하여 처리실(201) 내를 배기한다. 이에 의해, 처리실(201) 내에 잔류한 N2가스나, N2가스가 반응한 배기 가스 등을 처리실(201) 밖으로 배기한다. 그 후, APC(242)의 개도를 조정하여, 처리실(201) 내의 압력을 처리실(201)에 인접하는 진공 반송실[도시되지 않음, 웨이퍼(200)의 반출처]과 동일한 압력(예컨대 100Pa)로 조정한다.
(기판 반출 공정)
처리실(201) 내가 소정의 압력이 되면, 기판 지지부(217)를 웨이퍼(200)의 반송 위치까지 하강시켜, 웨이퍼 승강핀(266) 상에 웨이퍼(200)를 지지시킨다. 그리고, 게이트 밸브(244)를 열고, 도시되지 않은 반송 기구를 이용하여 웨이퍼(200)를 처리실(201) 밖으로 반출한다. 이상으로부터, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 공정을 종료한다.
또한, 전술한 바와 같이, 웨이퍼(200)는 반출 시에도 여전히, 기판 지지부(217)의 상면에 흡착한 상태로 되어 있다. 웨이퍼(200)를 대략 전면(全面)에서 지지하는 종래의 기판 지지부의 경우, 웨이퍼(200)의 반출 시에는, 기판 지지부에 면(面)으로 붙어 있는 웨이퍼(200)를 웨이퍼 승강핀(266)으로 승강시켜서 무리하게 분리시키는 것이 되어, 웨이퍼(200)가 튀어 위치가 어긋나거나, 웨이퍼(200)가 파손되어버릴 우려가 있었다.
그러나, 본 실시 형태에 있어서는, 웨이퍼(200)는 적은 접촉 면적으로 지지되어 있기 때문에, 기판 지지부(217)로부터 분리되기 쉬운 상태로 되어 있어서, 웨이퍼(200)의 튐과 파손의 리스크를 저감할 수 있다.
(4) 본 실시 형태에 따른 효과
본 실시 형태에 의하면, 이하에 나타내는 1개 또는 복수의 효과를 갖는다.
(a) 본 실시 형태에 의하면, 기판 지지부(217)는, 웨이퍼(200)의 일부를 하방으로부터 지지하는 외주 지지부(218m)와, 외주 지지부(218m)에 의해 지지된 웨이퍼(200)에 접촉하지 않도록 배치되는 중앙 요부(218d)를 상면에 포함한다. 이에 의해, 기판 지지부(217) 상에 웨이퍼(200)를 재치했을 때의 접촉 면적이 줄어들어, 웨이퍼(200)의 이면으로의 이물질의 부착이 억제되고, 또, 웨이퍼(200)의 이면의 상처를 경감할 수 있다.
종래의 거의 평탄한 상면을 포함하는 기판 지지부에 있어서는, 웨이퍼(200)의 이면의 대략 전면을 기판 지지부의 상면에서 지지하고 있어, 웨이퍼(200)의 이면에 이물질이 부착되거나 상처가 나는 경우가 있었다. 이러한 이물질은, 웨이퍼(200)와의 마찰에 의한 것 이외에, 예컨대 기판 지지부나 그 이외의 처리실 내 부재가 플라즈마에 의해 스퍼터링되어서 발생한다. 이면에 이물질이나 상처가 있는 웨이퍼(200)는, 예컨대 이후의 노광 공정에서 노광기의 웨이퍼 스테이지 상 등에 재치되었을 때에 이물질이나 상처의 주위에서 국소적인 왜곡을 발생시키고, 노광기의 핀트가 맞지 않은 디포커스(defocus)를 야기하는 경우가 있었다.
본 실시 형태에 있어서는, 웨이퍼(200)의 이면의 이물이나 상처가 저감되어, 이러한 디포커스 등을 일어나기 어렵게 할 수 있다. 따라서, 웨이퍼(200) 상에 형성되는 반도체 장치의 수율을 향상시킬 수 있다.
(b) 또한, 본 실시 형태에 의하면, 기판 지지부(217)는, 중앙 요부(218d)내에 연통하고 웨이퍼(200)와 기판 지지부(217)의 사이의 기체를 중앙 요부(218d)측으로부터 유출시키는 관통공(217a)을 더 포함한다. 이에 의해, 기판 지지부(217) 상에 웨이퍼(200)를 재치했을 때, 웨이퍼(200)와 기판 지지부(217)의 사이의 기체가 관통공(217a)으로부터 기판 지지부(217)의 하부 구조로 빠져 가므로, 웨이퍼(200)가 옆으로 미끄러지는 것을 억제할 수 있다.
종래의 대략 평탄한 상면을 포함하는 기판 지지부에 있어서는, 기판 지지부 상에 웨이퍼(200)가 재치될 때, 처리실(201) 내에 처리 가스나 불활성 가스 등의 기체가 존재하고 있으면, 웨이퍼(200)와 기판 지지부의 사이에 일부의 기체가 들어가서, 웨이퍼(200)를 옆으로 미끄러지게 하는 경우가 있었다. 옆으로 미끄러지면, 예컨대 웨이퍼(200)의 반송 에러가 생기거나, 웨이퍼(200)를 파손시킬 우려가 있었다.
본 실시 형태에 있어서는, 웨이퍼(200)의 옆으로 미끄러짐을 억제하고, 이러한 웨이퍼(200)의 반송 에러나 파손을 일어나기 어렵게 할 수 있다.
(c) 또한, 본 실시 형태에 의하면, 외주 지지부(218m)는 웨이퍼(200)의 연측을 지지하고, 중앙 요부(218d)는 외주 지지부(218m)의 내측에 설치된다. 또한, 외주 지지부(218m)는, 웨이퍼(200)의 가장자리에서 내측에 3mm미만의 영역을 지지한다. 이에 의해, 웨이퍼(200)의 이면에 이물질이 부착되었다고 하여도, 반도체 장치로의 영향을 경감할 수 있다.
예컨대 웨이퍼(200)의 가장자리로부터 내측으로 수 mm까지의 영역은, 통상, 반도체 장치의 형성 영역 외가 되고, 웨이퍼(200)의 이면의 이물질이나 상처는 어느 정도 허용된다. 노광 장치의 경우를 예로 들면, 반도체 장치의 형성 영역 외에 국소적인 왜곡이 생겨서 디포커스가 발생했다고 하여도, 반도체 장치의 형성 영역에 대하여는 대부분 영향을 끼치지 않는다. 또한, 웨이퍼(200) 전체가 경사진 경우에는, 노광 장치가 구비하는 경사 보정 기구 등에 의한 수정이 가능하다.
본 실시 형태의 구성에 의하면, 외주 지지부(218m)는 주로 웨이퍼(200)의 반도체 장치의 형성 영역 외에서 웨이퍼(200)와 접촉하는 것이 되어, 이물질의 부착에 의한 반도체 장치로의 영향을 경감할 수 있다.
(d) 또한, 본 실시 형태에 의하면, 외주 지지부(218m)는 끊김없이 웨이퍼(200)의 연측을 지지한다. 이에 의해, 웨이퍼(200)의 이면에 플라즈마가 회입(回入)하는 것을 막고, 웨이퍼(200)의 이면이 에칭되거나, 웨이퍼(200)의 이면에 퇴적물 등이 부착되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 웨이퍼(200)의 이면의 이물질이나 상처를 더욱 저감할 수 있다.
(e) 또한, 본 실시 형태에 의하면, 중앙 요부(218d)를 이용하여 웨이퍼(200)의 이면에 공간을 설치하는 것에 의해, 기판 지지부(217) 상으로의 웨이퍼(200)의 정전 흡착을 억제할 수 있다. 즉, 웨이퍼(200)과 임피던스 조정 전극(217c)의 사이에, 서셉터 커버(218)를 구성하는 재료보다도 유전율이 낮은 공간을 개재시키도록 하였으므로, 서셉터 커버(218)와 웨이퍼(200)의 사이에 생기는 정전력을 저감시킬 수 있다.
(f) 또한, 본 실시 형태에 의하면, 서셉터 커버(218)의 외주 지지부(218m)는, 웨이퍼(200)의 측부[웨이퍼(200)의 측면]에는 접촉하지 않도록 구성되어 있다. 즉, 외주 지지부(218m)의 상면은, 웨이퍼(200) 측부에 감합되는 단차 형상으로는 형성되어 있지 않고, 평면으로 구성되어 있다. 이에 의해, 웨이퍼(200) 연부와 서셉터 커버(218)의 접촉에 의한 파티클의 발생을 억제할 수 있고, 기판 처리의 품질을 향상시키는 것이 가능해진다.
(g) 또한, 본 실시 형태에 의하면, 중앙 요부(218d)는, 웨이퍼(200)의 일부를 하방으로부터 보조적으로 지지하는 중앙 지지부(218s)를 포함한다. 이에 의해, 외주 지지부(218m)에 의해 주로 연측에서 유지할 수 있는 웨이퍼(200)의 휨을 보정할 수 있어, 웨이퍼(200)의 면 내에서 기판 처리의 균일성을 유지할 수 있다.
(h) 또한, 본 실시 형태에 의하면, 중앙 지지부(218s)는, 외주 지지부(218m)보다도 예컨대 0.1mm이상 0.2mm이하 낮게 형성되어 있다. 이에 의해, 웨이퍼(200)의 휨을 보정하면서, 웨이퍼(200)와의 접촉 압력을 내릴 수 있어, 웨이퍼(200)의 이면의 이물질이 증가하는 것을 억제할 수 있다.
(i) 또한, 본 실시 형태에 의하면, 중앙 지지부(218s)의 웨이퍼(200)를 지지하는 면의 지름은 2.8mm보다도 작다. 이에 의해, 웨이퍼(200)와 중앙 지지부(218s)의 접촉 면적을 작게 할 수 있어, 웨이퍼(200)와 중앙 지지부(218s)의 접촉에 의한 파티클의 발생을 효과적으로 억제할 수 있게 된다.
또한, 중앙 지지부(218s)의 웨이퍼(200)을 지지하는 면적을 늘리면, 웨이퍼(200)의 접촉 압력을 더욱 내릴 수 있는 것과 함께 보다 안정적인 지지가 가능해지나, 지지 면적의 증대는 또한 웨이퍼(200)의 이면의 이물질을 증대·증가시켜버린다. 상기한 바와 같이, 중앙 지지부(218s)의 지지면의 지름에 상한을 설치하는 것으로, 이물질의 증가를 억제할 수 있다.
(j) 또한, 본 실시 형태에 의하면, 중앙 지지부(218s)를, 웨이퍼(200)의 중심을 제외하는 영역을 둘러싸도록 설치하고 있다. 즉, 중앙 지지부(218s)를, 웨이퍼(200)의 중심 부근[중앙 요부(218d)의 중앙 부근]에는 설치하고 있지 않다. 이에 의해, 웨이퍼(200)와 중앙 지지부(218s)와의 접촉압의 증대를 막아, 파티클의 발생을 억제할 수 있게 된다.
(k) 또한, 본 실시 형태에 의하면, 중앙 지지부(218s)의 표면 조도(Ra)는 2.5㎛보다도 작다. 이에 의해, 웨이퍼(200)가 기판 지지부(217) 상에 재치되어서 팽창하여도, 웨이퍼(200)와 외주 지지부(218m)가 스쳐서 이물질(P)이 발생하는 것을 억제할 수 있어, 웨이퍼(200)의 표면의 이물질을 저감할 수 있다.
(l) 또한, 본 실시 형태에 의하면, 기판 지지부(217)는, 서셉터(219)와, 서셉터(219)에 탈착 가능한 서셉터 커버(218)를 포함하고, 외주 지지부(218m) 및 중앙 요부(218d)는 서셉터 커버(218)에 설치되어 있다. 이에 의해, 플라즈마에 노출되는 등에 의해 소모가 심한 기판 지지부(217)의 상면의 서셉터 커버(218)만을 소모 상태에 따라 적당히 교환할 수 있고, 비용이나 공수(工數)를 생략할 수 있다.
(m) 또한, 본 실시 형태에 의하면, 처리실(201) 내의 압력을 높이고, 기판 지지부(217)로부터 웨이퍼(200)를 분리한 상태로 예비 가열하는 예비 가열 공정과, 처리실(201) 내의 압력이 100Pa보다도 높은 상태로 기판 지지부(217)의 외주 지지부(218m)에 웨이퍼(200)를 재치하는 기판 재치 공정을 포함한다. 이와 같이, 처리실(201) 내의 압력이 높은 상태에서 기판 재치 공정을 수행하여도 웨이퍼(200)가 옆으로 미끄러지기 어렵기 때문에, 처리실(201) 내의 압력을 높여서 웨이퍼(200)의 승온 속도의 향상을 도모할 수 있어, 스루풋이 향상한다.
(n) 또한, 본 실시 형태에 의하면, 웨이퍼(200)가 서셉터 커버(218) 상에 재치되어 있는 것에 의해, 웨이퍼(200)의 이면에 공간을 설치할 수 있다. 이와 같이 구성하는 것으로, 웨이퍼(200)와 임피던스 조정 전극(217c)의 사이에 진공 캐패시턴스가 형성되어, 웨이퍼(200)의 바이어스를 저감할 수 있다. 바이어스를 저감 함으로써, 플라즈마 중에 존재하는 활성(活性)인 가스를 웨이퍼(200)에 인입(引入)되는 힘이 약해져, 표면에 미세한 요철이 형성된 웨이퍼(200)의 요부의 저면과 측면에 등방적(等方的)인 처리를 수행할 수 있어, 예컨대 질화 처리 등에 의해 스텝 커버리지가 좋은 막을 형성할 수 있다.
(5) 본 실시 형태의 변형예
(변형예 1)
다음으로, 본 실시 형태의 변형예 1에 대해서, 도 6a 내지 도 6b를 이용하여 설명한다. 도 6a에 도시하는 바와 같이, 본 변형예에 따른 기판 지지부(317)의 상면에는, 웨이퍼(200)의 지지 위치를 나타내는 표시(318b)가, 소정의 형상 및 배치로 1개 이상 설치되어 있다. 도 6a에 도시하는 예에서는, 웨이퍼(200)의 반입 반출 방향(A-A축 방향)으로 2개소, 반입 반출 방향에 대하여 수직 방향으로 2개소에, 직선 형상의 표시(318b)가 설치되어 있다. 목시(目視)적으로 충분한 확인을 할 수 있도록, 표시(318b)는 소정의 굵기(폭) 및 길이를 가지는 것으로 한다.
이러한 표시(318b)는, 서셉터 커버(218)의 표면에 새겨 넣거나 돌기를 설치하는 등, 웨이퍼(200)에 대한 영향이 적은 방법에 의해 형성할 수 있다. 또한, 서셉터 커버(218)의 연마 처리도 함께 수행하면, 서셉터 커버(218)의 투명성이 증가하여, 표시(318b)의 시인성(視認性)을 향상시킬 수 있다. 이 경우, 웨이퍼(200)로의 영향을 피하여, 서셉터 커버(218)의 이면에 표시를 설치해도 좋다.
MMT장치(100)가 구비하는 반송 기구(도시되지 않음)의 조정을 수행할 때 등에, 도 6a에 도시하는 바와 같이, 기판 지지부(317)에 지지된 웨이퍼(200)의 각 표시(318b)에 걸리는 4점의 가장자리가, 각 표시(318b)의 소정 폭 중에 들어가도록 반송 기구를 조정하면, 다음 번 이후, 웨이퍼(200)를 소정의 지지 위치에 반입하고, 지지시킬 수 있다. 이와 같이, 표시(318b)를 설치하는 것으로, 반송 기구의 위치 조정이 용이해지고, 반송의 위치 정밀도가 상승하여 웨이퍼(200)의 위치 어긋남을 억제할 수 있다. 따라서, 웨이퍼(200)와 타 부재와의 접촉이나 그에 의해 웨이퍼(200)에 가해지는 진동 등이 생기기 어려워지므로, 한층 이물질을 저감할 수 있다.
(변형예 2)
다음으로, 본 실시 형태의 변형예 2에 대해서 설명한다. 본 변형예에 따른 기판 지지부의 상면에 설치되는 볼록 영역은, 웨이퍼(200)의 가장자리로부터 3mm이상 벗어난[웨이퍼(200)의 중심에 접근한] 영역을 지지하도록 구성되어 있다. 웨이퍼(200)를 지지할 때, 웨이퍼(200)에 어떠한 막이 형성되는 경우에는, 볼록 영역이 웨이퍼(200)의 가장자리에 접촉해버리는 것에 의해, 웨이퍼(200)의 가장자리의 부분의 막이 깎여서 파티클을 발생시킬 우려가 있다. 그러나, 상기한 바와 같이, 웨이퍼(200)의 가장자리로부터 3mm이상 벗어난 위치를 볼록 영역이 지지하는 구성으로 하는 것으로, 웨이퍼(200)를 지지할 때, 웨이퍼(200)의 가장자리에 접촉해버릴 가능성을 저감할 수 있다.
<본 발명의 제2 실시 형태>
전술한 실시 형태에서는 MMT장치(100)를 이용하는 경우에 대해서 설명하였으나, 본 발명은 이러한 형태에 한하지 않고, 예컨대 ICP(Inductively Coupled Plasma)방식 플라즈마 처리 장치[이하, ICP장치(300)으로 기재]를 이용하여 실시하는 것도 가능하다.
이하, 본 실시 형태에 따른 ICP장치(300)에 대해서, 도 8을 이용하여 설명한다. ICP장치(300)는, 주로 플라즈마 생성부의 구성이 전술의 실시 형태에 따른 MMT장치(100)와 다르다. 그 이외의 구성에 대해서는 MMT장치(100)와 같다. 또한, 도 8에서는, 반응 가스 공급부 등, 일부의 구성을 간략화하여 도시하였다.
ICP장치(300)는, 플라즈마 생성부의 구성의 일부로서, 전력을 공급하는 것으로 플라즈마를 생성하는 유전 코일(315a, 315b)을 구비하고 있다. 유전 코일(315a)은 상측 용기(210)의 천장벽의 외측에 부설(敷設)되어 있다. 유전 코일(315b)은 상측 용기(210)의 외주벽의 외측에 부설되어 있다. ICP장치(300)에 있어서도, 가스 도입구(234)를 경유하여 반응 가스를 처리실(201) 내에 공급하도록 구성되어 있다. 반응 가스를 공급하여 유전 코일(315a, 315b)에 고주파 전력을 인가하면, 전자(電磁) 유도에 의해, 웨이퍼(200)의 표면(처리면)에 대하여 대략 수평의 전계가 생기도록 구성되어 있다. 이 전계를 에너지로 하여 플라즈마 방전을 일으켜서, 공급된 반응 가스를 여기하여 반응종을 생성할 수 있다.
상기 구성에 있어서, 유전 코일(315a, 315b)에 인가하는 고주파 전력과, 임피던스 가변 기구(274)의 임피던스를 제어함으로써, 웨이퍼(200)에 가해지는 전계의 수직 성분 및 수평 성분의 강도를 조정 가능하도록 구성되어 있다. 특히, 유전 코일(315b)에 의해, 수평 방향의 전계를 강화하는 것이 보다 용이해진다. 또한, 유전 코일(315b)의 대신에, 예컨대 원통 형상의 통상 전극이나, 평행 평판형 전극 등을 이용해도 좋다.
주로, 유전 코일(315a, 315b), 정합기(272a, 272b), 고주파 전원(273a, 273b)에 의해, 본 실시 형태에 따른 플라즈마 생성부가 구성되어 있다.
본 실시 형태에 있어서도, 전술한 실시 형태와 같은 효과를 갖는다.
<본 발명의 제3 실시 형태>
또한, 전술한 실시 형태에서는 MMT장치(100)나 ICP장치(300)를 이용하는 경우에 대해서 설명하였으나, 본 발명은 이러한 형태에 한하지 않고, 예컨대 ECR(Electron Cyclotron Resonance)방식 플라즈마 처리 장치[이하, ECR장치(400)이라고 기재]를 이용하여 실시하는 것도 가능하다.
이하, 본 실시 형태에 따른 ECR장치(400)에 대해서, 도 9를 이용하여 설명한다. ECR장치(400)는, 주로 플라즈마 생성부의 구성이 전술의 실시 형태에 따른 MMT장치(100)와 다르다. 그 이외의 구성에 대해서는 MMT장치(100)와 같다. 또한, 도 9에서는, 반응 가스 공급부 등, 일부의 구성을 간략화하여 도시하였다.
ECR장치(400)는, 플라즈마 생성부의 구성의 일부로서, 마이크로파 도입관(415a) 및 유전 코일(415b)을 구비하고 있다. 마이크로파 도입관(415a)은 상측 용기(210)의 천장벽의 외측에 부설되고, 마이크로파(418a)를 공급하여 플라즈마를 생성하도록 구성되어 있다. 유전 코일(415b)은 상측 용기(210)의 외주벽의 외측에 부설되고, 전력을 공급하여 플라즈마를 생성하도록 구성되어 있다. ECR장치(400)에 있어서도, 가스 도입구(234)를 경유하여 반응 가스를 처리실(201) 내에 공급하도록 구성되어 있다. 반응 가스를 공급하여 마이크로파 도입관(415a)에 마이크로파(418a)를 도입하면, 마이크로파(418a)가 처리실(201)에 방사되어, 마이크로파(418a)의 진행 방향에 대하여 대략 수직, 즉, 웨이퍼(200)의 표면(처리면)에 대하여 대략 수평의 전계가 형성되도록 구성되어 있다. 또한, 유전 코일(415b)에 고주파 전력을 인가하면, 전자 유도에 의해, 웨이퍼(200)의 처리면에 대하여 대략 수평의 전계가 생기도록 구성되어 있다. 이에 의해, 마이크로파(418a) 및 유전 코일(415b)에 의해 형성된 전계를 에너지로 하여 플라즈마 방전을 일으키고, 공급된 반응 가스를 여기하여 반응종을 생성할 수 있다.
상기 구성에 있어서, 도입하는 마이크로파(418a)의 강도 및 유전 코일(415b)에 인가하는 고주파 전력과, 임피던스 가변 기구(274)의 임피던스를 제어함으로써, 웨이퍼(200)에 가해지는 전계의 수직 성분 및 수평 성분의 강도를 조정가능하도록 구성되어 있다. 특히, 유전 코일(415b)에 의해, 웨이퍼(200)의 처리면에 대하여 수평 방향의 전계를 강화하는 것이 보다 용이해진다. 또한, 유전 코일(415b) 대신에, 예컨대 원통 형상의 통상 전극이나, 평행 평판형의 전극 등을 이용해도 좋다.
또한, 마이크로파 도입관(415a)을 상측 용기(210)의 측벽부에 설치하고, 마이크로파(418a)를 웨이퍼(200)의 표면에 대하여 거의 수평하게 방사하는 것으로 하여도 좋다. 이러한 구성에 의해, 웨이퍼(200)의 처리면에 대하여 보다 더, 전계의 방향을 수직으로 제어하기 쉬워진다.
주로, 마이크로파 도입관(415a), 유전 코일(415b), 정합기(272b), 고주파전원(273b), 자석(216)에 의해, 본 실시 형태에 따른 플라즈마 생성부가 구성되어 있다.
본 실시 형태에 있어서도, 전술의 실시 형태와 같은 효과를 갖는다.
<본 발명의 다른 실시 형태>
이상, 본 발명의 실시 형태에 대해서 구체적으로 설명하였으나, 본 발명은 전술의 실시 형태에 한정되는 것이 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경 가능하다.
예컨대, 전술의 실시 형태에서는, 기판 지지부(217)는, 서셉터(219)에 탈착 가능한 서셉터 커버(218)를 포함하는 것으로 하였으나, 볼록 영역이나 오목 영역, 보조 볼록 영역 등이, 서셉터의 표면의 깎임과 서셉터의 표면으로의 접합 등, 여러가지 수법에 의해 서셉터와 일체적으로 형성되는 것으로 기판 지지부가 구성되어 있어도 좋다. 별체의 서셉터 커버(218)를 설치하는 구성에서는 핸들링 강도 등을 고려한 소정 두께를 필요로 하지만, 일체형이라면 전체를 보다 얇게 형성하는 것이 가능하다. 이 때문에, 히터(217b)와의 거리를 단축하여 승온 속도를 향상시키거나, 보다 고온의 기판 처리를 수행할 수 있다. 또한, 임피던스 조정 전극(217c)과의 거리를 단축해서 웨이퍼(200)로의 하전 입자의 인입 강도를 높이는 것이 용이해진다.
또한, 전술의 실시 형태에서는, 기판 지지부(217)는 석영으로 형성되는 것으로 하였으나, 예컨대 질화알루미늄(AlN), 세라믹스 등의 다른 비금속 재료로 형성되어 있어도 좋다. 서셉터(219)와 서셉터 커버(218)와 다른 재질로 하는 것도 가능하다.
또한, 전술의 실시 형태에서는, 외주 지지부(218m)는 끊김없이 웨이퍼(200)의 연측을 지지하는 것으로 하였으나, 웨이퍼(200)의 외측을 향하는 1개 또는 복수의 유로로서의 홈[溝]을, 관통공(217a) 대신에 또는 관통공(217a)에 더하여, 외주지지부에 형성해도 좋다. 그 때, 홈의 폭 등을 조정하여, 웨이퍼(200)의 이면으로의 플라즈마 혼입을 억제 가능한 좁은 형상으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 전술의 실시 형태에서는, 기판 지지부(217)는, 외주 지지부(218m), 중앙 요부(218d), 중앙 지지부(218s), 관통공(217a)을 포함하는 것으로 하였으나, 기판 지지부의 형상이나 구성은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 볼록 영역과 오목 영역을 매트릭스 상으로 배치하거나, 도트 형상의 볼록 영역을 복수 배치할 수 있다. 유로도 관통공이나 홈, 그 외 메쉬 형상의 것이나 다공질체(多孔質體) 등으로 할 수 있다. 이들 다양한 형태에 맞추어, 원형이나 직사각형 등의 지지면을 가지는 보조 볼록 영역을 배치하거나 또는 보조 볼록 영역을 설치하지 않는 구성으로 할 수도 있다.
또한, 전술의 실시 형태에서는, 서셉터 커버(218)가 포함하는 표시(218b)는 직선 형상으로 하였으나, 이밖에, 곡선 형상, L자형, U자형의 선, 또는, 원, 타원, 다각형 형상 등이여도 좋다.
또한, 전술의 실시 형태에서는, 예비 가열 공정에서 웨이퍼 승강핀(266)으로 웨이퍼(200)를 보지하는 것으로 하였으나, 웨이퍼(200)를 기판 지지부(217)로부터 소정 거리 이격시켜서 보지할 수 있는 방식이라면, 이외의 방식도 이용할 수 있다.
또한, 전술한 실시 형태에서는, 예비 가열 공정에서 이용하는 승압 가스를 N2가스로 하였으나, 승압 가스는 이에 한정되지 않고, 산소(O2) 가스나 수소(H2) 가스, 아르곤(Ar) 가스, 헬륨(He) 가스, 크립톤(Kr) 가스 등의 희가스 등을 이용할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기에 예를 든 질화 처리 뿐만 아니라, 베어 웨이퍼나 각종 막이 형성된 웨이퍼에 대한 산화, 산화와 질화를 함께 수행하는 산질화, 확산, 에칭, 어닐링 등의 처리에도 적용 가능하다. 상기 처리는, 플라즈마에 의해 또는 플라즈마에 따르지 않고 수행할 수 있다.
또한, 전술의 실시 형태에서는, 예비 가열 공정 이후의 공정에 있어서, 히터(217b)로 웨이퍼(200)을 가열하는 것으로 하였으나, 램프 가열 유닛(280)을 병용하는 것도 가능하다. 이에 의해, 웨이퍼(200)를 급속히 가열할 수 있고, 고온으로 할 수 있다. 이와 같이 웨이퍼(200)를 급속히 가열시키거나, 고온 상태로 함으로써, 웨이퍼(200)의 팽창이 증대하여 휨이 커져서, 웨이퍼(200)의 이면과, 웨이퍼(200)를 유지하는 웨이퍼 승강핀(266)이나 기판 지지부가 스치는 길이가 길어진다. 이러한 현상에 의해, 웨이퍼(200)의 이면에 형성되는 상처의 크기나, 스침에 의해 발생시키는 이물질의 양이 많아지는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 전술의 실시 형태와 같이 기판 지지부(217)를 구성함으로써, 웨이퍼(200) 이면에 형성되는 상처의 크기나, 이물질의 양을 저감할 수 있다. 또한 램프 가열 유닛(280)의 출력과 히터(217b)의 출력을 조정하는 것에 의해, 웨이퍼(200)의 표면과 이면과의 온도 차이를 감소시키고, 웨이퍼(200)의 휨·휘어짐을 저감하여, 휘어짐에 의한 웨이퍼(200)의 차이에 따른 이물질의 발생을 저감할 수 있다.
또한, 전술의 실시 형태에서는, 웨이퍼(200)의 지름을 300mm으로 하였으나, 이에 한하지 않고, 450mm의 웨이퍼를 지지하게 기판 지지부를 구성하여도 좋다. 웨이퍼가 클수록, 웨이퍼를 기판 지지부에 재치했을 때의 기판 지지부와 웨이퍼와의 사이의 가스의 층이 많아져서, 옆으로 미끄러지는 양이 커진다. 또한, 웨이퍼가 팽창했을 때의 웨이퍼의 신장(伸張)은, 웨이퍼의 중심에서 벗어난 위치가 될수록 길어지므로, 웨이퍼의 이면과 기판 지지부가 스치는 양이 많아져서, 상처나 이물질의 발생이 많아진다. 그러나, 전술의 실시 형태와 동일한 식으로 기판 지지부를 구성하는 것으로, 웨이퍼가 옆으로 미끄러지는 양이나, 웨이퍼의 이면에 형성되는 상처·이물질의 발생을 억제할 수 있다.
(실시예 1)
우선은, 본 발명의 실시예 1에 대해서 비교예와 함께 설명한다. 본 실시예에서는, 전술의 실시 형태와 동일한 기판 지지부를 구비하는 MMT장치에서 웨이퍼를 처리하고, 이면의 이물질의 개수를 측정하였다. 이 때, 중앙 지지부를 외주 지지부보다도 0.2mm 낮게 형성하고, 중앙 지지부의 웨이퍼를 지지하는 면의 지름이 1.8mm 및 3mm의 것에 대해서 실험하였다. 즉, 각각 3개 있는 중앙 지지부의 면적의 총 합은, 약 8mm2 및 약 21mm2이다. 또한, 비교예로서, 종래의 대략 평탄한 상면을 가지는 기판 지지부를 구비하는 MMT장치에서 처리한 웨이퍼에 대해서도, 이면의 이물질의 개수를 측정하였다. 측정한 이물질의 사이즈는, 실시예에 따른 것(지름이 1.8mm 및 3mm)이 0.15㎛이며, 비교예에 관한 것이 0.3㎛이다.
측정 결과, 이물질의 개수는 각각, 중앙 지지부의 지름이 1.8mm의 것이 46개, 지름이 3mm의 것이 357개, 비교예에 따른 것이 5,000개∼20,000개였다. 이로 부터, 웨이퍼를 거의 전면에서 지지하는 비교예에 비해, 웨이퍼와의 접촉 면적을 절감한 본 실시예가 웨이퍼의 이면의 이물질을 저감할 수 있는 것을 알았다. 또한, 중앙 지지부의 지름이 작은 것이, 이물질이 보다 감소하는 것을 알았다.
상기 결과에서, 임의의 요구 사양을 만족하는 중앙 지지부의 지름의 상한을 산출해 낼 수 있다. 즉, 상기 지름이 1.8mm 및 3mm의 2점의 측정값으로부터 이하의 직선 근사식
Figure 112012011739716-pat00001
이 구해진다.
단, x를 중앙 지지부의 웨이퍼를 지지하는 면의 지름, y를 웨이퍼의 이면의 이물질의 개수로 한다.
이물질의 개수(y)의 요구 사양을 예컨대 300개 미만으로서 상기의 수학식 1에 적용시키면, 중앙 지지부의 웨이퍼를 지지하는 면의 지름(x)이 약 2.8mm보다도 작으면, 상기 요구 사양을 만족한다는 이론값을 얻었다.
(실시예 2)
다음으로, 본 발명의 실시예 2에 대해서 비교예와 함께 설명한다. 본 실시 예에 따른 기판 지지부는, 웨이퍼의 지지 위치를 나타내는 굵기 1.5mm, 길이 40mm, 위치 정밀도 ±0.5mm의 표시를 4개소에 가지고, 연마 마무리 처리에 의해 표면 조도(Ra)가 0.1㎛인 기판 지지부로 하였다. 또한, 비교예에 따른 기판 지지부는, 표시를 갖지 않고, 연마 마무리 처리를 시행하지 않는, 표면 조도(Ra)가 2.5㎛의 상면이 거의 평탄한 기판 지지부로 하였다. 각각의 기판 지지부를 구비하는 MMT장치에서 웨이퍼를 처리하고, 웨이퍼 표면의 이물질의 개수를 측정하였다. 측정한 이물질의 사이즈는 0.15㎛이다.
상기의 결과, 이물질의 개수는, 본 실시예에 따른 것이 10개 정도, 비교예에 따른 것이 100개 정도였다. 표면 조도(Ra)를 저감하고, 웨이퍼의 지지 위치를 나타내는 표시에 의해 반송 정밀도를 상승시키는 것으로, 웨이퍼의 표면의 이물질을 저감할 수 있는 것을 알았다.
(실시예 3)
다음으로, 중앙 지지부가 외주 지지부보다도 0.1mm 낮게 형성된 기판 지지부를 실시예 3으로서 이용하고, 상면이 거의 평탄한 기판 지지부를 비교예로서 이용하여, 각각의 기판 지지부를 구비하는 MMT장치에서, 예비 가열 공정에 있어서의 각각의 웨이퍼의 승온 특성을 측정하였다.
도 7a에, 각각의 웨이퍼의 기판 처리의 플로우에 대응하는 이벤트 차트를, 각 이벤트의 실시 시간과 함께 나타내었다. 지면 왼쪽이 본 실시예에 따른 웨이퍼의 데이터이며, 지면 오른쪽이 비교예에 따른 웨이퍼의 데이터이다. 각각의 웨이퍼의 기판 처리는, 도 7a에 도시하는 이벤트 차트를 따라, 예비 가열 공정(No.1: PE-UP), 기판 재치 공정, 압력 조정 공정(No. 2: APC-SET, No. 3: PRESET), 플라즈마 처리 공정(No. 4: IGNITION, No. 5: NITRIDATION)을 경과하여 종료(No. 6: PE-DOWN, No. 7: END)시켰다.
예비 가열 공정에 있어서, 본 실시예에 따른 데이터는, 처리실 내의 압력을 400Pa로 상승시킨 상태에서, 본 실시예에 따른 기판 지지부로부터 분리하여 웨이퍼를 보지하고[도 5a를 참조하여, g1=0.5mm∼1.0mm], 목표 온도인 300℃ 가까이까지 승온하여 취득하였다. 비교예에 따른 데이터는, 처리실 내의 압력을 100Pa로 상승시킨 상태에서, 비교예에 따른 기판 지지부로부터 분리시켜서 웨이퍼를 보지하고[도 5b를 참조하여, g2=2.0mm], 300℃ 가까이까지 승온하여 취득하였다.
비교예에서는 예비 가열 공정(No.1: PE-UP)의 시간이 55초 걸린 것에 반해, 본 실시예에서는 33초로 단축되어 있다. 이를 그래프화한 것을, 도 7b에 도시한다. 도 7b의 횡축은 웨이퍼의 처리 시간(sec)이며, 종축은 웨이퍼 온도(℃)이다. 도면 중, 실시예에 따른 웨이퍼의 승온 데이터를 실선으로 나타내고, 비교예에 따른 웨이퍼의 승온 데이터를 일점 쇄선으로 나타내었다.
도 7b에 도시하는 바와 같이, 본 실시예에 따른 웨이퍼가, 예비 가열 공정에 있어서의 온도 상승이 급격하고, 비교예에 따른 웨이퍼보다도 처리실 내의 압력을 높이는 것으로, 승온 속도가 향상하는 것을 알았다. 상기의 조건에서, 실시예 및 비교예의 스루풋을 측정하였더니, 실시예가 최대 34매/h, 비교예가 최대 29매/h이었다.
(실시예 4)
다음으로, 실시예 4에서 전술한 실시예 3과 동일한 기판 지지부를 이용하고, 비교예로서 전술의 실시예 3의 비교예와 동일한 기판 지지부를 이용하여, 예비 가열 공정을 수행하지 않은 경우에 대해서, 각각의 스루풋을 측정하였다. 진공 반송실로부터 웨이퍼가 반입된 직후의 처리실 내의 압력은, 진공 반송실과 거의 동일 압력인 100Pa정도로 되어 있다. 본 실시예의 웨이퍼는, 처리실 내에 반입한 후, 처리실 내의 압력이 100Pa인 상태에서 본 실시예에 따른 기판 지지부 상에 재치하였다. 비교예의 웨이퍼는, 처리실 내에 반입한 후, 웨이퍼의 옆으로 미끄러짐을 억제하기 위해, 일단, 처리실 내의 분위기를 배기하여, 처리실 내의 압력이 30Pa인 상태로 비교예에 따른 기판 지지부 상에 재치하였다.
그 결과, 비교예에서는, 웨이퍼 1매당 요하는 처리 시간이 90초이며, 스루풋은 40매/h이었다. 실시예에서는, 웨이퍼 1매당 요하는 처리 시간이 85초로 단축되어, 스루풋이 42매/h로 향상하였다. 이로부터, 웨이퍼의 옆으로 미끄러짐을 억제한 기판 지지부를 이용하는 것으로, 기판 처리의 플로우가 다른 경우에 있어서도 스루풋이 향상하는 것을 알았다.
또한, 실시예 1∼4에 따른 기판 지지부에 있어서는, 대기압 하에서도 웨이퍼의 옆으로 미끄러짐이 발생하지 않는 것이 확인되고 있다.
<본 발명이 바람직한 형태>
이하에, 본 발명의 바람직한 형태를 부기(付記)한다.
본 발명의 일 형태는,
기판을 처리하는 처리실;
상기 처리실 내에 설치되어 상기 기판을 지지하는 기판 지지부;
상기 처리실 내에 처리 가스를 공급하는 가스 공급부;
상기 처리실 내를 배기하는 가스 배기부;
상기 처리실 내에 공급된 처리 가스를 여기하는 플라즈마 생성부; 및
상기 가스 공급부, 상기 가스 배기부 및 상기 플라즈마 생성부를 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 기판 지지부는,
상기 기판의 일부를 하방으로부터 지지하는 볼록 영역 및 상기 볼록 영역에 의해 지지된 상기 기판에 접촉하지 않도록 배치되는 오목 영역을 상면에 포함하고,
상기 오목 영역 내에 연통하고 상기 기판과 상기 기판 지지부와의 사이의 기체를 상기 오목 영역측으로부터 유출시키는 유로를 포함하는 기판 처리 장치이다.
바람직하게는,
상기 볼록 영역은 상기 기판의 연측(緣側)을 지지하고,
상기 오목 영역은 상기 볼록 영역의 내측에 설치된다.
또한 바람직하게는,
상기 볼록 영역은, 상기 기판의 가장자리로부터 내측으로 3mm미만인 영역을 지지한다.
또한 바람직하게는,
상기 볼록 영역은, 상기 기판의 저면 연측만을 하방으로부터 지지하고, 상기 기판의 측부에 접촉하지 않도록 구성되어 있다.
또한 바람직하게는,
상기 볼록 영역의 상면은 평탄 형상으로 구성되어 있다.
또한 바람직하게는,
상기 오목 영역은, 상기 기판의 일부를 하방으로부터 보조적으로 지지하는 보조 볼록 영역을 포함한다.
또한 바람직하게는,
상기 보조 볼록 영역은, 상기 볼록 영역보다도 낮게 형성되어 있다.
또한 바람직하게는,
상기 보조 볼록 영역은, 상기 볼록 영역보다도 0.1mm이상 0.2mm이하 낮게 형성되어 있다.
또한 바람직하게는,
상기 보조 볼록 영역의 상기 기판을 지지하는 면의 지름은 2.8mm보다도 작다.
또한 바람직하게는,
상기 보조 볼록 영역은 복수 설치되어 있다.
또한 바람직하게는,
상기 보조 볼록 영역은 3개 이상 설치되어 있다.
또한 바람직하게는, 상기 보조 볼록 영역은, 상기 기판의 중앙부를 제외하는 영역에 설치되어 있다.
또한 바람직하게는, 상기 보조 볼록 영역은, 상기 오목 영역의 중앙부를 제외하는 영역에 설치되어 있다.
또한 바람직하게는,
상기 볼록 영역의 표면 조도(Ra)는 2.5㎛보다도 작다.
또한 바람직하게는,
상기 기판 지지부는, 상기 기판의 지지 위치를 나타내는 표시를 상면에 포함한다.
또한 바람직하게는,
상기 기판 지지부는,
서셉터와 상기 서셉터에 탈착 가능한 서셉터 커버를 포함하고,
상기 볼록 영역 및 상기 오목 영역은 상기 서셉터 커버에 설치되어 있다.
본 발명의 다른 형태는,
기판을 처리실 내에 반입하는 공정;
상기 처리실 내에 설치되어 상기 기판을 지지하는 기판 지지부 상에 상기 기판을 재치하는 공정;
가스 배기부에 의해 상기 처리실 내를 배기하면서 가스 공급부에 의해 상기처리실 내에 처리 가스를 공급하고, 플라즈마 생성부에 의해 상기 처리실 내에 공급한 처리 가스를 여기하여 상기 기판을 플라즈마 처리하는 공정; 및
상기 처리실 내로부터 상기 기판을 반출하는 공정;을 포함하고,
상기 기판 지지부 상에 상기 기판을 재치하는 공정에서는,
상기 기판과 상기 기판 지지부와의 사이의 기체를, 상기 기판 지지부의 상면의 오목 영역에 연통하는 유로에 의해 유출시키면서, 상기 기판과 상기 오목 영역이 접촉하지 않도록, 상기 기판 지지부의 상면에서 상기 기판의 일부를 하방으로부터 지지하는 볼록 영역에 상기 기판을 재치하는 반도체 장치의 제조 방법이다.
바람직하게는,
상기 기판 지지부 상에 상기 기판을 재치하는 공정 전에, 상기 처리실 내의 압력을 상승시킨 상태에서, 상기 볼록 영역으로부터 이격시켜서 보지한 상기 기판을 상기 기판 지지부에 설치된 가열부에 의해 예비 가열하는 공정을 포함하고,
상기 기판 지지부 상에 상기 기판을 재치하는 공정은, 상기 기판이 소정 온도로 가열된 후에, 상기 처리실 내의 압력이 100Pa보다도 높은 상태에서 실시한다.
또한 바람직하게는,
상기 기판 지지부는,
서셉터와, 상기 서셉터를 커버하는 서셉터 커버를 포함하고,
상기 볼록 영역과, 상기 오목 영역과, 상기 보조 볼록 영역은, 상기 서셉터 커버에 설치되어 있다.
또한 바람직하게는,
상기 보조 볼록 영역의 상기 기판을 지지하는 면의 지름은, 2.8mm보다도 작다.
또한 바람직하게는,
상기 보조 볼록 영역은 3개 이상 설치되어 있다.
또한 바람직하게는,
상기 보조 볼록 영역은, 상기 오목 영역의 중앙부를 제외하는 영역에 설치되어 있다.
본 발명의 또 다른 형태는,
기판을 처리실 내에 반입하는 공정;
상기 처리실 내에 설치되고, 상기 기판의 연측을 하방으로부터 지지하는 볼록 영역과, 상기 볼록 영역에 의해 지지된 상기 기판에 접촉하지 않도록 상기 볼록 영역의 내측에 설치된 오목 영역과, 상기 오목 영역에 설치되어 상기 볼록 영역보다도 낮게 형성된 보조 볼록 영역을 상면에 포함하는 기판 지지부 상에, 상기 기판과 상기 기판 지지부와의 사이의 기체를, 상기 오목 영역에 연통하는 유로에 의해 유출시키면서, 상기 기판을 재치하는 공정;
가스 배기부에 의해 상기 처리실 내를 배기하면서 가스 공급부에 의해 상기처리실 내에 처리 가스를 공급하고, 플라즈마 생성부에 의해 상기 처리실 내에 공급한 처리 가스를 여기하여 상기 기판을 플라즈마 처리하는 공정;및
상기 처리실 내로부터 상기 기판을 반출하는 공정;을 포함하는 기판 처리 방법이다.
본 발명의 또 다른 형태는,
기판을 처리하는 처리실내에서 상기 기판을 지지하는 서셉터에 탈착 가능한 서셉터 커버로서,
상기 기판의 일부를 하방으로부터 지지하는 볼록 영역 및 상기 볼록 영역에 의해 지지된 상기 기판에 접촉하지 않도록 배치되는 오목 영역을 포함하는 서셉터 커버이다.
또한 바람직하게는,
상기 보조 볼록 영역의 상기 기판을 지지하는 면의 지름은, 2.8mm보다도 작다.
또한 바람직하게는,
상기 보조 볼록 영역은 3개 이상 설치되어 있다.
또한 바람직하게는,
상기 보조 볼록 영역은, 상기 오목 영역의 중앙부를 제외하는 영역에 설치되어 있다.
본 발명의 또 다른 형태는,
기판을 처리하는 처리실 내에 설치되어 상기 기판을 지지하는 기판 지지부로서,
상기 기판의 일부를 하방으로부터 지지하는 볼록 영역과, 상기 볼록 영역에 의해 지지된 상기 기판에 접촉하지 않도록 배치되는 오목 영역과, 상기 오목 영역에 설치되어 상기 볼록 영역보다도 낮게 형성된 보조 볼록 영역을 상면에 포함하는 기판 지지부이다.
또한 바람직하게는,
상기 오목 영역 내에 연통하고 상기 기판과 상기 기판 지지부와의 사이의 기체를 상기 오목 영역 측으로부터 유출시키는 유로를 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 형태는,
기판을 처리하는 처리실;
상기 처리실 내에 상기 기판에 접하도록 설치되고 상기 기판의 연측을 지지하는 볼록 영역과, 상기 처리실 내에 설치되고 상기 볼록 영역보다도 낮은 위치에서 상기 기판의 중앙측을 지지하는 보조 볼록 영역을 포함하는 기판 지지부;
상기 처리실 내에 처리 가스를 공급하는 가스 공급부;
상기 처리실 내를 배기하는 가스 배기부;
상기 처리실 내에 공급된 처리 가스를 여기하는 플라즈마 생성부; 및
상기 가스 공급부, 상기 가스 배기부 및 상기 플라즈마 생성부를 제어하는 제어부;를 포함하는 기판 처리 장치이다.
100…MMT장치(기판 처리 장치) 221…컨트롤러(제어부)
200…웨이퍼(기판) 201…처리실
217…기판 지지부 217a…관통공(유로)
218m…외주 지지부(볼록 영역) 218d…중앙 요부(오목 영역)

Claims (19)

  1. 기판을 처리하는 처리실;
    상기 처리실 내에 설치되어 상기 기판을 지지하는 기판 지지부;
    상기 처리실 내에 처리 가스를 공급하는 가스 공급부;
    상기 처리실 내를 배기하는 가스 배기부;
    상기 처리실 내에 공급된 처리 가스를 여기(勵起)하는 플라즈마 생성부; 및
    상기 가스 공급부, 상기 가스 배기부를 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 기판 지지부는,
    상기 기판의 연측(緣側)을 상기 기판을 둘러싸도록 끊김없이 하방(下方)으로부터 지지하는 볼록 영역과, 상기 볼록 영역에 의해 지지된 상기 기판에 접촉하지 않도록 상기 볼록 영역의 내측에 설치된 오목 영역과, 상기 오목 영역에 점 형상[点狀]으로 설치되어 상기 볼록 영역보다도 낮게 형성되고 상기 기판의 휨을 보정하고 지지하도록 구성된 보조 볼록 영역을 상면에 포함하고, 또한 상기 오목 영역 내에 연통(連通)하고 상기 기판과 상기 기판 지지부와의 사이의 기체를 상기 오목 영역 측으로부터 상기 기판의 이면(裏面)과 대향하는 방향으로 유출시키는 유로를 포함하도록 구성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판 지지부는,
    서셉터 및 상기 서셉터를 커버하는 서셉터 커버를 포함하고,
    상기 볼록 영역, 상기 오목 영역 및 상기 보조 볼록 영역은 상기 서셉터 커버에 설치되고,
    상기 유로는 상기 서셉터와 상기 서셉터 커버에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 보조 볼록 영역의 상기 기판을 지지하는 면의 지름은 2.8mm보다도 작은 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 보조 볼록 영역은 3개 이상 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 보조 볼록 영역은, 상기 오목 영역의 중앙부를 제외하는 영역에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 기판을 처리실 내에 반입하는 공정과,
    상기 처리실 내에 설치되고, 상기 기판의 연측을 상기 기판을 둘러싸도록 끊김없이 하방으로부터 지지하는 볼록 영역과, 상기 볼록 영역에 의해 지지된 상기 기판에 접촉하지 않도록 상기 볼록 영역의 내측에 설치된 오목 영역과, 상기 오목 영역에 설치되어 상기 볼록 영역보다도 낮게 형성되고 상기 기판의 휨을 보정하도록 지지하는 보조 볼록 영역을 상면에 포함하고, 또한 상기 오목 영역 내에 연통하고 상기 기판과 상기 기판 지지부 사이의 기체를 상기 오목 영역측으로부터 상기 기판의 이면과 대향하는 방향으로 유출시키는 유로를 포함하도록 구성된 기판 지지부 상에, 상기 기판과 상기 기판 지지부의 사이의 기체를, 상기 오목 영역으로부터 상기 유로에 의해 유출시키면서 상기 기판을 재치하는 공정;
    가스 배기부에 의해 상기 처리실 내를 배기하면서 가스 공급부에 의해 상기 처리실 내에 처리 가스를 공급하고, 플라즈마 생성부에 의해 상기 처리실 내에 공급한 처리 가스를 여기하여 상기 기판을 플라즈마 처리하는 공정; 및
    상기 처리실 내로부터 상기 기판을 반출하는 공정;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 기판 지지부는,
    서셉터와 상기 서셉터를 커버하는 서셉터 커버를 포함하고,
    상기 볼록 영역, 상기 오목 영역 및 상기 보조 볼록 영역은 상기 서셉터 커버에 설치되고,
    상기 유로는 상기 서셉터와 상기 서셉터 커버에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 보조 볼록 영역의 상기 기판을 지지하는 면의 지름은 2.8mm보다도 작은 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  9. 제6항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 보조 볼록 영역은 3개 이상 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  10. 제6항 내지 제8항 중의 어느 한 한에 있어서,
    상기 보조 볼록 영역은 상기 오목 영역의 중앙부를 제외하는 영역에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  11. 삭제
  12. 기판을 처리하는 처리실 내에서 상기 기판을 지지하는 서셉터에 탈착 가능한 기판 지지부로서,
    상기 기판의 연측을 상기 기판을 둘러싸도록 끊김없이 하방으로부터 지지하는 볼록 영역과, 상기 볼록 영역에 의해 지지된 상기 기판에 접촉하지 않도록 상기 볼록 영역의 내측에 설치된 오목 영역과, 상기 오목 영역에 설치되어 상기 볼록 영역보다도 낮게 형성되고 상기 기판의 휨을 보정하도록 지지하는 보조 볼록 영역을 상면에 포함하고, 또한 상기 오목 영역 내에 연통하고 상기 기판과 상기 기판 지지부 사이의 기체를 상기 오목 영역측으로부터 상기 기판의 이면과 대향하는 방향으로 유출시키는 유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 지지부.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 보조 볼록 영역의 상기 기판을 지지하는 면의 지름은 2.8mm보다도 작은 것을 특징으로 하는 기판 지지부.
  14. 제12항 내지 제13항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 보조 볼록 영역은 3개 이상 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 지지부.
  15. 제12항 내지 제13항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 보조 볼록 영역은, 상기 오목 영역의 중앙부를 제외하는 영역에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 지지부.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 기판 지지부에는 임피던스 조정 전극이 설치되어 있는 기판 처리 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 처리실에 설치되고 상기 기판 표면을 가열하는 램프 유닛을 더 포함하고,
    상기 제어부가 상기 기판을 상기 기판 지지부에서 지지된 상태에서 상기 램프 유닛에 의해 상기 기판을 가열하도록 상기 램프 유닛을 제어하도록 구성되는 기판 처리 장치.
  18. 제6항에 있어서, 상기 기판을 재치하는 공정 전에, 상기 기판을 상기 기판 지지부로부터 이간시킨 상태에서 상기 처리실 내의 압력을 상기 반입하는 공정보다도 높게 하여 예비 가열하는 공정을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
  19. 기판을 처리하는 처리실;
    상기 처리실 내에 설치되어 상기 기판을 지지하는 기판 지지부;
    상기 처리실 내에 처리 가스를 공급하는 가스 공급부;
    상기 처리실 내를 배기하는 가스 배기부; 및
    상기 가스 공급부, 상기 가스 배기부를 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 기판 지지부는,
    상기 기판의 연측을 상기 기판을 둘러싸도록 끊김없이 하방으로부터 지지하는 볼록 영역과, 상기 볼록 영역에 의해 지지된 상기 기판에 접촉하지 않도록 상기 볼록 영역의 내측에 설치된 오목 영역과, 상기 오목 영역에 설치되어 상기 볼록 영역보다도 낮게 형성되어, 상기 기판의 휨을 보정하도록 하방으로부터 지지하는 보조 볼록 영역을 상면에 포함하고, 또한 상기 오목 영역 내에 연통하고, 상기 기판과 상기 기판 지지부 사이의 기체를 상기 오목 영역으로부터 상기 기판의 이면과 대향하는 방향으로 유출시키는 유로를 포함하도록 구성되어 있는 기판 처리 장치.
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