KR101535682B1

KR101535682B1 - 활성화 가스 인젝터, 성막 장치 및 성막 방법

Info

Publication number: KR101535682B1
Application number: KR1020090080671A
Authority: KR
Inventors: 히또시 가또오; 야스시 다께우찌; 시게히로 우시꾸보; 히로유끼 기꾸찌
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2008-08-29
Filing date: 2009-08-28
Publication date: 2015-07-09
Also published as: TWI433252B; CN103088319A; CN101660138A; KR20100027062A; JP2010239103A; CN103088319B; JP5423205B2; US20100055347A1; TW201029089A; US9053909B2; CN101660138B

Abstract

본 발명의 활성화 가스 인젝터는, 가스 활성화실과 가스 도입실로 구획되어, 이들의 공간이 서로 연통된 유로 형성 부재와, 가스 도입실에 처리 가스를 도입하기 위한 가스 도입 포트와, 가스 활성화실 내로 병행하여 신장되도록 설치되고, 처리 가스를 활성화시키기 위한 전력이 인가되는 한 쌍의 전극과, 가스 활성화실에서 활성화된 가스를 토출하기 위하여 전극의 길이 방향을 따라 설치된 가스 토출구를 구비한다.

진공 용기, 천장판, 용기 본체, 회전 테이블, 가스 도입실

Description

활성화 가스 인젝터, 성막 장치 및 성막 방법{ACTIVATED GAS INJECTOR, FILM FORMATION APPARATUS AND FILM FORMATION METHOD}

<관련된 가스 인젝터의 상호 참조>

본 출원은, 2008년 8월 29일, 2009년 3월 13일, 및 2009년 7월 24일에 일본 특허청에 각각 출원된 일본 특허 출원 제2008-222740호, 일본 특허 출원 제2009-061605호, 및 일본 특허 출원 제2009-172948호에 기초하는 우선권을 주장하는 것이며, 그 전체 내용은 여기에 원용한다.

본 발명은, 서로 반응하는 적어도 2종류의 반응 가스를 순서대로 기판의 표면에 공급하고, 또한 공급 사이클을 다수 실행함으로써 반응 생성물의 층을 다수 적층하여 박막을 형성하는 기술에 관한 것이다.

반도체 제조 프로세스에 있어서의 성막 방법으로서, 기판인 반도체 웨이퍼(이하, 「웨이퍼」라고 함) 등의 표면에 진공 분위기 하에서 제1 반응 가스를 흡착시킨 후, 제2 반응 가스를 공급하고, 양쪽 가스의 반응에 의해 1층 혹은 복수층의 원자층이나 분자층을 형성하고, 이 사이클을 다수 행함으로써, 이들의 층을 적층하고, 기판상으로의 성막을 행하는 프로세스가 알려져 있다. 이 프로세스는, 예를 들어, ALD(Atomic Layer Deposition)이나 MLD(Molecular Layer Deposition) 등으로 불리고 있고(이하, ALD 방식이라고 칭함), 사이클수에 따라 막 두께를 고정밀도로 컨트롤할 수 있는 동시에, 막질의 면내 균일성도 양호하기 때문에, 반도체 디바이스의 박막화에 대응할 수 있는 유효한 방법이다.

이러한 성막 방법을 실시하는 장치로서는, 진공 용기의 상부 중앙에 가스 샤워 헤드를 구비한 낱장의 성막 장치를 사용하여, 기판의 중앙부 상방측으로부터 반응 가스를 공급하고, 미반응의 반응 가스 및 반응 부생성물을 처리 용기의 저부로부터 배기하는 방법이 검토되고 있다. 그런데, 상기 성막 방법은, 퍼지 가스에 의한 가스 치환에 많은 시간이 걸리고, 또한 사이클수도 예를 들어 몇 백회 되는 것으로 인해, 처리 시간이 길다는 문제가 있어, 고처리량으로 처리할 수 있는 장치, 방법이 요망되고 있다.

이러한 배경으로부터 특허 문헌 1 내지 특허 문헌 8에 있어서, 복수매의 기판을 진공 용기 내의 회전 테이블에 회전 방향으로 배치하여 성막 처리를 행하는 장치가 제안되고 있다.

그런데, ALD 방식의 성막 방법이 적합한 예로서는, 예를 들어 게이트 산화막 등에 사용되는 고유전체막, 예를 들어 질화 실리콘막(SiN막)이나 실리콘 산화막(SiO₂막) 등의 성막을 들 수 있다. 일례로서, 예를 들어 질화 실리콘막을 성막하는 경우에는, 제1 반응 가스로서, 예를 들어 디클로로실란(이하, 「DCS」라고 함) 가스 등이 사용되고, 제2 반응 가스로서, 예를 들어 암모니아 가스 등이 사용된다. 이러한 반응 가스를 이용한 성막은, 종래 웨이퍼를 예를 들어 700℃ 내지 800℃의 온도로 승온함으로써 성막에 필요한 에너지를 공급하였지만, 반도체 장치가 더욱 고집적화, 미세화됨에 따라 성막시에 웨이퍼에 가해지는 열이력의 저감이 필요해지고 있다.

그래서, 예를 들어 특허 문헌 9에는, 예를 들어 수십 매 내지 백 수십 매의 웨이퍼를 보유 지지구에 선반 형상으로 보유 지지하여 원통형의 반응 관내에 반입하고, 이 반응 관내에 반응 가스를 공급하여 웨이퍼로의 성막을 행하는 종형의 뱃치식의 성막 장치에 있어서, 예를 들어 한쪽의 반응 가스인 암모니아 가스를 플라즈마화한 후에 반응 용기 내에 공급하여 성막을 행하는 기술이 기재되어 있다. 플라즈마화로 생성된 반응성의 높은 반응 가스의 활성종(예를 들어, NH₃ 라디칼)을 이용하여 성막을 행함으로써, 웨이퍼에 가해지는 열에너지를 종래 방법에 비하여 저감할 수 있다.

특허 문헌 9에 기재된 성막 장치에 설치된 플라즈마 발생부는, 고주파 전력이 인가되는 평행 평판형의 전극을, 반응관의 벽부의 높이 방향을 따라 설치한 구성으로 되고 있고, 평행 평판 사이를 통과하여 플라즈마화된 후의 활성화된 반응 가스가 반응관의 벽부로부터 당해 반응관 내에 선반 형상으로 유지된 웨이퍼에 공급되게 되어 있다. 그런데, 플라즈마화에 의해 활성화한 반응 가스(NH₃ 라디칼 등의 활성종을 포함하는 반응 가스)는 매우 활성 상실 속도가 크기 때문에, 반응관의 벽부로부터 공급된 직후에 반응 가스가 도달하는 웨이퍼의 주연부와, 이 주연부보 다도 지연되어 반응 가스가 도달하는 웨이퍼로의 중앙부에서는 반응 가스 중의 활성종의 농도가 크게 상이하고, 이들의 부위 사이에서 막질의 면내 균일성이 저하되는 문제가 있었다.

또한, 본건 출원인이 검토하고 있는 회전 테이블형의 성막 장치에 있어서는, 처리 용기의 벽부로부터 회전 테이블의 중앙부에 향하여 직경 방향으로 신장되도록 반응 가스 노즐이 설치되어 있고, 반응 가스는 이 노즐 내를 통류하여 당해 노즐의 측벽면에 설치된 복수의 가스 공급 구멍을 거쳐 노즐의 하방을 통과하는 웨이퍼를 향하여 토출되도록 되어 있다. 이때 특허 문헌 9에 기재된 기술과 같이, 처리 용기의 벽부, 즉 노즐의 기단부측에 플라즈마 발생부를 설치하고, 반응 가스를 플라즈마화하고 난 후 노즐 내에 공급하는 구성을 채용하면, 반응 가스의 활성종은 예를 들어 고체 표면과 접촉하는만큼 활성 상실해 버리므로, 좁은 노즐 내를 노즐의 벽면과 접촉하면서 통류할 때에 반응 가스의 활성은 급격하게 상실된다. 이러한 이유로부터, 특허 문헌 9에 기재된 기술을 본건 출원인이 개발 중인 회전 테이블형의 성막 장치에 적용하면, 종래의 종형 열처리 장치에도 늘려 막질의 면내 균일성이 저하되는 문제가 있었다.

또한, 웨이퍼에 플라즈마를 조사하는 기술로서는, 도 1에 나타낸 바와 같이 처리 용기(500) 내의 적재대(501) 상에 적재된 웨이퍼(W)에 대하여, 반응 가스 A 및 반응 가스 B를 반응시켜 성막한 후, 플라즈마 발생실(502)에서 발생한 산소 라디칼을 박막에 공급하여 당해 박막을 개질하는 방법이 알려져 있다. 참조 부호 503은 라디칼 반송로, 참조 부호 504는 가스 공급부, 참조 부호 505는 반응 가스 A 의 공급원, 참조 부호 506은 반응 가스 B의 공급원, 참조 부호 507은 가스 공급로, 참조 부호 508은 히터, 참조 부호 509는 진공 펌프이다. 박막으로서는 예를 들어 SiO₂막을 들 수 있고, 이 경우, 산소 라디칼은 SiO₂막 중의 N, OH기, H 등의 불순물을 제거하는 역할을 한다. 그러나 웨이퍼(W)에 공급되는 플라즈마는 소위 리모트 플라즈마이기 때문에, 라디칼이 반송 도중에 활성 상실되고, 웨이퍼(W)에 공급되는 라디칼의 농도가 낮기 때문에 충분한 개질을 행할 수 없다. 따라서 SiO₂막으로부터의 상기 불순물의 배출이 진행되지 않으므로, Si와 O의 비율이 1:2에 근접하지 않고, 또한 Si-O-Si의 3차원 구조가 형성되기 어렵고, 이 결과 양질의 SiO₂막이 얻어지지 않는다. 또한, 플라즈마 중의 오존의 분해를 촉진하기 위하여 웨이퍼의 온도를 고온으로 하는 것도 생각할 수 있지만, 그 경우에는 저온 프로세스에 대응할 수 없게 된다.

[특허 문헌 1] 미국 특허 공보 제7,153,542호 : 도 6a, 도 6b

[특허 문헌 2] 일본 특허 출원 공개 제2001-254181호 공보 : 도 1, 도 2

[특허 문헌 3] 일본 특허 제3144664호 공보 : 도 1, 도 2, 청구항 1

[특허 문헌 4] 일본 특허 출원 공개 평4-287912호 공보

[특허 문헌 5] 미국 특허 공보 제6,634,314호

[특허 문헌 6] 일본 특허 출원 공개 제2007-247066호 공보 : 단락 0023 내지 0025, 0058, 도 12 및 도 20

[특허 문헌 7] 미국 특허 공개 공보 제2007/218701호

[특허 문헌 8] 미국 특허 공개 공보 제2007/218702호

[특허 문헌 9] 일본 특허 출원 공개 제2004-343017호 공보 : 제0021 단락 내지 제0025단락, 도 1 내지 도 4

본 발명은, 이러한 사정에 감안하여 이루어진 것이며, 균일하게 활성화된 처리 가스를 공급하는 것이 가능한 활성화 가스 인젝터, 이 인젝터를 구비한 성막 장치 및 성막 방법을 제공한다.

본 발명의 제1 형태는, 격벽에 의해 가스 활성화용 유로와 가스 도입용 유로로 구획된 유로 형성 부재와, 상기 가스 도입용 유로에 처리 가스를 도입하기 위한 가스 도입 포트와, 상기 가스 활성화용 유로 내로 상기 격벽을 따라 서로 병행하여 신장되도록 설치되고, 처리 가스를 활성화시키기 위한 전력이 인가되는 한 쌍의 전극과, 상기 격벽에 전극의 길이 방향을 따라 설치되고, 상기 가스 도입용 유로 내의 처리 가스를 상기 가스 활성화용 유로에 공급하기 위한 연통 구멍과, 상기 가스 활성화용 유로에서 활성화된 가스를 토출하기 위하여 상기 가스 활성화용 유로에 상기 전극의 길이 방향을 따라 설치된 가스 토출구를 구비하는 활성화 가스 인젝터를 제공한다.

본 발명의 제2 형태는, 격벽에 의해 가스 활성화용 유로와 가스 도입용 유로로 구획된 유로 형성 부재와, 상기 가스 도입용 유로에 처리 가스를 도입하기 위한 가스 도입 포트와, 상기 가스 활성화용 유로 내에서 상기 격벽을 따라 신장되도록 설치되고, 가스 활성화용 유로 내의 처리 가스를 가열하여 활성화시키기 위한 가열 히터와, 상기 격벽에 가열 히터의 길이 방향을 따라 설치되고, 상기 가스 도입용 유로 내의 처리 가스를 상기 가스 활성화용 유로에 공급하기 위한 연통 구멍과, 상기 가스 활성화용 유로로 활성화된 가스를 토출하기 위하여 상기 가스 활성화용 유로에 상기 가열 히터의 길이 방향을 따라 설치된 가스 토출구를 구비하는 활성화 가스 인젝터를 제공한다.

본 발명의 제3 형태는, 진공 용기 내에 설치된 회전 테이블과, 이 회전 테이블에 기판을 적재하기 위하여 설치된 기판 적재 영역과, 이 기판 적재 영역에 적재된 기판에 활성화된 가스를 공급하여 성막을 행하기 위하여, 상기 회전 테이블에 있어서의 기판 적재 영역 측에 대향하고, 또한 당해 회전 테이블의 이동로와 교차하도록 설치된 이미 서술된 어느 하나의 활성화 가스 인젝터를 구비하는 성막 장치를 제공한다.

본 발명의 제4 형태는, 진공 용기 내에 설치된 회전 테이블과, 이 회전 테이블에 기판을 적재하기 위하여 설치된 기판 적재 영역과, 이 기판 적재 영역에 적재된 기판에 활성화된 가스를 공급하여 당해 기판상의 박막의 개질을 행하기 위하여, 상기 회전 테이블에 있어서의 기판 적재 영역 측에 대향하고, 또한 당해 회전 테이블의 이동로와 교차하도록 설치된 이미 서술된 어느 하나의 활성화 가스 인젝터를 구비하는 성막 장치를 제공한다.

본 발명의 제5 형태는, 진공 용기 내에서 서로 반응하는 적어도 2종류의 반응 가스를 순서대로 기판의 표면에 공급하고, 또한 이 공급 사이클을 실행함으로써 반응 생성물 층을 다수 적층하여 박막을 형성하는 성막 장치를 제공한다. 이 성막 장치는, 상기 진공 용기 내에 설치된 회전 테이블과, 이 회전 테이블에 기판을 적 재하기 위하여 설치된 기판 적재 영역과, 상기 회전 테이블의 회전 방향에 서로 이격되어 설치되고, 상기 회전 테이블에 있어서의 기판의 적재 영역측의 면에 각각 제1 반응 가스를 공급하기 위한 제1 가스 공급 수단, 및 청구항 제1항 내지 제4항의 어느 한 항에 기재된 활성화 가스 인젝터로 이루어지고, 제2 반응 가스를 공급하기 위한 제2 반응 가스 공급 수단과, 상기 제1 반응 가스가 공급되는 제1 처리 영역과 제2 반응 가스가 공급되는 제2 처리 영역의 분위기를 분리하기 위하여 상기 회전 방향에 있어서 이들 처리 영역 사이에 위치하는 분리 영역과, 상기 분리 영역의 양측에 확산하는 분리 가스와 함께 상기 반응 가스를 배기하기 위한 배기구를 구비한다. 상기 분리 영역은, 분리 가스를 공급하기 위한 분리 가스 공급 수단과, 이 분리 가스 공급 수단의 상기 회전 방향 양측에 위치하고, 당해 분리 영역으로부터 처리 영역 측에 분리 가스가 흐르기 위한 협애(狹隘)한 공간을 회전 테이블과의 사이에 형성하기 위한 천장면을 구비한다.

본 발명의 제6 형태는, 진공 용기 내에서 서로 반응하는 적어도 2종류의 반응 가스를 순서대로 기판의 표면에 공급하고, 또한 이 공급 사이클을 실행함으로써 반응 생성물 층을 다수 적층하여 박막을 형성하는 성막 장치를 제공한다. 이 성막 장치는, 상기 진공 용기 내의 회전 테이블 상에 기판을 적재하기 위하여 설치된 기판 적재 영역과, 상기 기판에 제1 반응 가스를 공급하기 위한 제1 반응 가스 공급 수단과, 상기 제1 반응 가스 공급 수단보다도 상기 회전 테이블의 회전 방향 하류측에 이격하여 설치되고, 제2 반응 가스를 상기 기판에 공급하기 위한 제2 반응 가스 공급 수단과, 상기 회전 테이블의 기판 적재 영역에 대향하도록 또한 상기 회전 테이블의 회전 방향에 있어서 상기 제2 반응 가스 공급 수단과 상기 제1 반응 가스 공급 수단 사이에 설치되고, 상기 기판상의 반응 생성물의 개질을 행하기 위하여 상기 기판에 활성화된 처리 가스를 공급하는 상기 어느 하나의 활성화 가스 인젝터와, 상기 제1 반응 가스가 공급되는 제1 처리 영역과 제2 반응 가스가 공급되는 제2 처리 영역의 분위기를 분리하기 위하여 상기 회전 방향에 있어서 이들 처리 영역 사이에 위치하는 분리 영역과, 상기 분리 영역의 양측으로 확산되는 분리 가스와 함께 상기 반응 가스를 배기하기 위한 배기구를 구비한다. 상기 분리 영역은, 분리 가스를 공급하기 위한 분리 가스 공급 수단과, 이 분리 가스 공급 수단의 상기 회전 방향 양측에 위치하고, 당해 분리 영역으로부터 처리 영역 측에 분리 가스가 흐르기 위한 협애한 공간을 회전 테이블과의 사이에 형성하기 위한 천장면을 구비한다.

본 발명의 제7 형태는, 진공 용기 내에서 서로 반응하는 적어도 2종류의 반응 가스를 순서대로 기판의 표면에 공급하고, 또한 이 공급 사이클을 실행함으로써 반응 생성물 층을 적층하여 박막을 형성하는 성막 장치를 제공한다. 이 성막 장치는, 상기 진공 용기 내에 설치되고, 기판을 적재하기 위한 테이블과, 이 테이블 상의 기판에 제1 반응 가스를 공급하기 위한 제1 반응 가스 공급 수단과, 상기 테이블 상의 기판에 제2 반응 가스를 공급하기 위한 제2 반응 가스 공급 수단과, 상기 기판상의 반응 생성물의 개질을 행하기 위하여 상기 기판에 활성화된 처리 가스를 공급하는 활성화 수단과, 상기 제1 반응 가스 공급 수단, 제2 반응 가스 공급 수단 및 활성화 수단과 상기 테이블을 상대적으로 회전시키기 위한 회전 기구를 구비한 다. 상기 제1 반응 가스 공급 수단, 제2 반응 가스 공급 수단 및 활성화 수단은, 상기 상대적인 회전에 의해 기판이 제1 반응 가스 공급 영역, 제2 반응 가스 공급 영역 및 활성화된 처리 가스의 공급 영역의 순서로 위치하도록 테이블의 둘레 방향을 따라 배치되어 있다.

본 발명의 제8 형태는, 진공 용기 내에서 서로 반응하는 적어도 2종류의 반응 가스를 순서대로 기판의 표면에 공급하고, 또한 이 공급 사이클을 실행함으로써 반응 생성물 층을 다수 적층하여 박막을 형성하는 성막 방법을 제공한다. 이 성막 방법은, 진공 용기 내에 설치된 회전 테이블의 기판 적재 영역에 기판을 적재하여, 이 회전 테이블을 연직축 주위로 회전시키는 공정과, 상기 진공 용기 내를 진공 배기하는 공정과, 제1 반응 가스 공급 수단으로부터, 상기 기판의 표면에 제1 반응 가스를 공급하여, 이 제1 반응 가스를 기판의 표면에 흡착시키는 공정과, 상기 제1 반응 가스 공급 수단보다도 상기 회전 테이블의 회전 방향 하류측에 이격하여 설치된 제2 반응 가스 공급 수단으로부터, 상기 기판의 표면에 제2 반응 가스를 공급하여, 이 제2 반응 가스와 상기 기판의 표면에 흡착한 제1 반응 가스를 반응시켜 반응 생성물을 생성시키는 공정과, 상기 회전 테이블의 기판 적재 영역에 대향하도록 또한 상기 회전 테이블의 회전 방향에 있어서 상기 제2 반응 가스 공급 수단과 상기 제1 반응 가스 공급 수단 사이에 설치된 이미 서술된 어느 하나의 활성화 가스 인젝터로부터, 상기 기판의 표면에 활성화된 처리 가스를 공급하여, 상기 기판의 표면의 반응 생성물의 개질을 행하는 공정과, 상기 회전 방향에 있어서 상기 제1 반응 가스가 공급되는 제1 처리 영역과 제2 반응 가스가 공급되는 제2 처리 영역 사이에, 처리 영역의 분위기끼리를 분리하기 위하여 각각 설치된 분리 영역에 분리 가스를 각각 공급하는 공정을 포함한다.

본 발명의 제9 형태는, 진공 용기 내에서 서로 반응하는 적어도 2종류의 반응 가스를 순서대로 기판의 표면에 공급하고, 또한 이 공급 사이클을 실행함으로써 반응 생성물 층을 다수 적층하여 박막을 형성하는 성막 방법을 제공한다. 이 성막 방법은, 진공 용기 내에 설치된 회전 테이블의 기판 적재 영역에 기판을 적재하여, 이 회전 테이블을 연직축 주위로 회전시키는 공정과, 상기 진공 용기 내를 진공 배기하는 공정과, 제1 반응 가스 공급 수단에서, 상기 기판의 표면에 제1 반응 가스를 공급하여, 이 제1 반응 가스를 기판의 표면에 흡착시키는 공정과, 상기 제1 반응 가스 공급 수단보다도 상기 회전 테이블의 회전 방향 하류측에 이격하여 설치된 제2 반응 가스 공급 수단으로부터, 상기 기판의 표면에 제2 반응 가스를 공급하여, 이 제2 반응 가스와 상기 기판의 표면에 흡착한 제1 반응 가스를 반응시켜 반응 생성물을 생성시키는 공정과, 상기 회전 테이블의 기판 적재 영역에 대향하도록 또한 상기 회전 테이블의 회전 방향에 있어서 상기 제2 반응 가스 공급 수단과 상기 제1 반응 가스 공급 수단의 사이에 설치된 상기에 기재된 활성화 가스 인젝터로부터, 상기 기판의 표면에 플라즈마화된 처리 가스를 공급하여, 상기 기판의 표면의 반응 생성물의 개질을 행하는 공정과, 상기 회전 방향에 있어서 상기 제1 반응 가스가 공급되는 제1 처리 영역과 제2 반응 가스가 공급되는 제2 처리 영역의 사이에, 처리 영역의 분위기끼리를 분리하기 위하여 각각 설치된 분리 영역에 분리 가스를 각각 공급하는 공정을 포함한다.

본 발명의 제10 형태는, 진공 용기 내에서 서로 반응하는 적어도 2종류의 반응 가스를 순서대로 기판의 표면에 공급하고, 또한 이 공급 사이클을 실행함으로써 반응 생성물 층을 적층하여 박막을 형성하는 성막 방법을 제공한다. 이 성막 방법은, 진공 용기 내의 테이블에 기판을 거의 수평하게 적재하는 공정과, 상기 테이블상의 기판에 제1 반응 가스 공급 수단으로부터 제1 반응 가스를 공급하는 공정과, 상기 테이블과, 제1 반응 가스 공급 수단을 상대적으로 회전시켜 기판을 제2 반응 가스 공급 영역에 위치시키고, 제2 반응 가스 공급 수단으로부터 제2 반응 가스를 기판에 공급함으로써, 기판상에 반응 생성물을 생성하는 공정과, 상기 테이블과 제1 반응 가스 공급 수단 및 제2 반응 가스 공급 수단을 상대적으로 회전시켜 기판을 활성화 영역에 위치시키고, 활성화 수단으로부터 상기 기판에 활성화된 처리 가스를 공급함으로써, 상기 기판의 표면의 반응 생성물의 개질을 행하는 공정과, 상기 상대적 회전 방향에 있어서 상기 제1 반응 가스가 공급되는 영역과 제2 반응 가스가 공급되는 영역과의 사이에, 이들 영역의 분위기끼리를 분리하기 위하여 각각 설치된 분리 영역에 분리 가스를 각각 공급하는 공정을 포함한다.

본 발명의 제11 형태는, 진공 용기 내에서 서로 반응하는 적어도 2종류의 반응 가스를 순서대로 기판의 표면에 공급하고, 또한 이 공급 사이클을 실행함으로써 반응 생성물의 층을 다수 적층하여 박막을 형성하는 성막 장치에 사용되는 컴퓨터 프로그램을 저장한 기억 매체를 제공한다. 이 컴퓨터 프로그램은, 본 발명의 성막 방법을 실시하도록 구성된 스텝을 포함한다.

본 발명에 의하면, 처리 가스를 공급하는 활성화 가스 인젝터 내에, 처리 가스를 활성화하기 위한 한 쌍의 전극을 구비하고, 이들의 전극은 당해 인젝터의 길이 방향을 따라, 상세하게는 인젝터를 구성하는 유로 형성 부재 내를 구획하는 격벽의 길이 방향을 따라 서로 병행하여 신장되도록 설치되어 있다. 이로 인해, 예를 들어 활성화한 처리 가스를 공급하는 장치의 측벽부에 전극을 설치하고, 활성화된 처리 가스를 가늘고 긴 노즐을 통하여 장치 내에 공급할 경우와 비교하고, 균일하게 활성화된 처리 가스를 공급하는 것이 가능해지고, 예를 들어 기판 표면에 성막을 행하는 성막 장치에 당해 활성화 가스 인젝터를 적용할 경우에는, 기판면 내로 막질이 균일한 막을 성막할 수 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태에 의한 성막 장치를 설명한다. 본 발명의 실시 형태인 성막 장치는, 도 2(도 4의 I-I'선에 따른 단면도)에 나타낸 바와 같이 평면 형상이 대략 원형인 편평한 진공 용기(1)와, 이 진공 용기(1) 내에 설치되고, 당해 진공 용기(1)의 중심으로 회전 중심을 갖는 회전 테이블(2)을 구비하고 있다. 진공 용기(1)는 천장판(11)이 용기 본체(12)로부터 분리될 수 있도록 구성되어 있다. 천장판(11)은, 내부의 감압 상태에 의해 밀봉 부재, 예를 들어 링(13)을 통하여 용기 본체(12) 측에 압박되어 있어 기밀 상태를 유지하지만, 천장판(11)을 용기 본체(12)로부터 분리할 때에는 도시하지 않은 구동 기구에 의해 상방으로 들어 올려진다.

회전 테이블(2)은, 중심부에서 원통 형상의 코어부(21)에 고정되고, 이 코어부(21)는, 연직 방향으로 신장되는 회전축(22)의 상단부에 고정되어 있다. 회전 축(22)은 진공 용기(1)의 저면부(14)를 관통하고, 그 하단부가 당해 회전축(22)을 연직축 주위에, 이 예에서는 시계 방향으로 회전시키는 구동부(23)에 설치되어 있다. 회전축(22) 및 구동부(23)는, 상면이 개방된 통 형상의 케이스체(20) 내에 수납되어 있다. 이 케이스체(20)는 그 상면에 설치된 플랜지 부분이 진공 용기(1)의 저면부(14)의 하면에 기밀하게 설치되어 있어, 케이스체(20)의 내부 분위기와 외부 분위기의 기밀 상태가 유지된다.

회전 테이블(2)의 표면부에는, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이 회전 방향(둘레 방향)을 따라 복수매, 예를 들어 5매의 기판인 웨이퍼를 적재하기 위한 원형 형상의 오목부(24)가 설치되어 있고, 또한 도 4에는 편의상 1개의 오목부(24)에만 웨이퍼(W)가 그려져 있다. 여기서, 도 5a 및 도 5b는, 회전 테이블(2)을 동심원을 따라 절단하고, 또한 횡으로 전개하여 나타내는 전개도이며, 오목부(24)는, 도 5a에 나타내는 것 같이 그 직경이 웨이퍼(W)의 직경보다도 조금, 예를 들어 4㎜ 크고, 또한 그 깊이는 웨이퍼(W)의 두께와 동등한 크기로 설정되어 있다. 따라서, 웨이퍼(W)를 오목부(24)에 떨어뜨려 넣으면, 웨이퍼(W)의 표면과 회전 테이블(2)의 표면[웨이퍼(W)가 적재되지 않는 영역]이 일치된다. 웨이퍼(W)의 표면과 회전 테이블(2)의 표면 사이의 높이의 차가 크면 그 단차 부분에서 압력 변동이 발생하기 때문에, 웨이퍼(W)의 표면과 회전 테이블(2)의 표면의 높이를 일치시키는 것이, 막 두께의 면내 균일성을 일치시키는 관점에서 바람직하다. 웨이퍼(W)의 표면과 회전 테이블(2)의 표면의 높이를 일치시키는 것은, 동일한 높이일지 혹은 양면의 차가 5㎜ 이내인 것이지만, 가공 정밀도 등에 따라 가능한 한 양면 높이의 차를 0에 근접 시키는 것이 바람직하다. 오목부(24)의 저면에는, 웨이퍼(W)의 이면을 지지하여 당해 웨이퍼(W)를 승강시키기 위한, 예를 들어 후술하는 3개의 승강 핀이 관통하는 관통 구멍(도시하지 않음)이 형성되어 있다.

오목부(24)는 웨이퍼(W)를 위치 결정하여 회전 테이블(2)의 회전에 수반하는 원심력에 의해 튀어나오지 않도록 하기 위한 것이고, 본 발명의 기판 적재 영역에 상당하는 부위이지만, 기판 적재 영역(웨이퍼 적재 영역)은, 오목부에 한하지 않고, 예를 들어 회전 테이블(2)의 표면에 웨이퍼(W)의 주연을 가이드하는 가이드 부재를 웨이퍼(W)의 둘레 방향을 따라 복수 배열한 구성이어도 좋고, 혹은 회전 테이블(2) 측에 정전 척 등의 척 기구를 갖게 하여 웨이퍼(W)를 흡착할 경우에는, 그 흡착에 의해 웨이퍼(W)가 적재되는 영역이 기판 적재 영역이 된다.

도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이 진공 용기(1)에는, 회전 테이블(2)에 있어서의 오목부(24)의 통과 영역과 각각 대향하는 위치에 제1 반응 가스 노즐(31) 및 활성화 가스 인젝터(32)와 2개의 분리 가스 노즐(41, 42)이 진공 용기(1)의 둘레 방향[회전 테이블(2)의 회전 방향]에 서로 간격을 두고 중심부를 향하여 방사상으로 신장한다. 이 결과, 활성화 가스 인젝터(32)는, 회전 테이블(2)의 회전 방향, 즉 이동로와 교차하는 방향으로 신장된 상태로 배치된다. 이들 제1 반응 가스 노즐(31), 활성화 가스 인젝터(32) 및 분리 가스 노즐(41, 42)은, 예를 들어 진공 용기(1)의 주위 측벽에 설치되고, 그 기단부인 가스 공급 포트(31a, 32a, 41a, 42a)는 당해 측벽을 관통한다.

반응 가스 노즐(31), 활성화 인젝터(32), 분리 가스 노즐(41, 42)은 도시의 예에서는, 진공 용기(1)의 주위벽부로부터 진공 용기(1) 내로 도입되지만, 후술하는 환상의 돌출부(5)로부터 도입되어도 좋다. 이 경우, 돌출부(5)의 외주면과 천장판(11)의 외표면에 개방된 L자형의 도관을 설치하고, 진공 용기(1) 내에서 L자형 도관의 한쪽의 개구에 반응 가스 노즐(31)[활성화 인젝터(32), 분리 가스 노즐(41, 42)]을 접속하고, 진공 용기(1)의 외부에서 L자형의 도관의 다른 쪽의 개구에 가스 도입 포트(31a)[(32a, 41a, 42a)]를 접속하는 구성을 채용할 수 있다.

제1 반응 가스 노즐(31) 및 활성화 가스 인젝터(32)는, 각각 제1 반응 가스인 DCS(디클로로실란) 가스의 가스 공급원 및 제2 반응 가스인 NH₃(암모니아) 가스의 가스 공급원(모두 도시하지 않음)에 접속되어 있고, 분리 가스 노즐(41, 42)은 모두 분리 가스인 N₂ 가스(질소 가스)의 가스 공급원(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 이 예에서는, 활성화 가스 인젝터(32), 분리 가스 노즐(41), 제1 반응 가스 노즐(31) 및 분리 가스 노즐(42)이 이 순서대로 시계 방향으로 배열되어 있다.

제1 반응 가스 노즐(31)에는, 하방측에 반응 가스를 토출하기 위한 가스 토출 구멍(33)이 노즐의 길이 방향으로 간격을 두고 배열되어 있다. 한편, 활성화 가스 인젝터(32)는, 당해 인젝터(32) 내에 도입된 NH₃ 가스를 활성화하여 진공 용기(1) 내로 공급하는 활성화 가스 인젝터로서의 기능을 구비하고 있지만, 그 상세한 구성에 대해서는 후술한다. 또한, 분리 가스 노즐(41, 42)에는, 하방측에 분리 가스를 토출하기 위한 토출 구멍(40)이 길이 방향으로 간격을 두고 천공 형성되어 있다. 제1 반응 가스 노즐(31), 활성화 가스 인젝터(32)는 각각 제1 반응 가스 공 급 수단 및 제2 반응 가스 공급 수단에 상당하고, 그 하방 영역은 각각 DCS 가스를 웨이퍼(W)에 흡착시키기 위한 제1 처리 영역(P1) 및 활성화된 NH₃ 가스를 웨이퍼(W)에 흡착시키기 위한 제2 처리 영역(P2)이 된다.

분리 가스 노즐(41, 42)은, 제1 처리 영역(P1)과 제2 처리 영역(P2)을 분리하기 위한 분리 영역(D)을 형성하기 위한 것이고, 이 분리 영역(D)에 있어서의 진공 용기(1)의 천장판(11)에는 도 3 내지 도 5b에 나타낸 바와 같이, 회전 테이블(2)의 회전 중심을 중심으로 하고 또한 진공 용기(1)의 내주벽의 근방에 따라 그려지는 원을 둘레 방향으로 분할하여 이루어지는, 평면 형상이 부채형이고 아래쪽으로 돌출된 볼록 형상부(4)가 설치되어 있다. 분리 가스 노즐(41, 42)은, 이 볼록 형상부(4)에 있어서의 상기 원의 둘레 방향 중앙에서 당해 원의 반경 방향으로 신장되도록 형성된 홈부(43) 내에 수납되어 있다. 즉 분리 가스 노즐(41, 42)의 중심축으로부터 볼록 형상부(4)인 부채형의 양쪽 테두리(회전 방향 상류측의 테두리 및 하류측의 테두리)까지의 거리는 같은 길이로 설정되어 있다.

또한, 홈부(43)는, 본 실시 형태에서는 볼록 형상부(4)를 이등분하도록 형성되어 있지만, 다른 실시 형태에 있어서는, 예를 들어 홈부(43)로부터 보아 볼록 형상부(4)에 있어서의 회전 테이블(2)의 회전 방향 상류측이 상기 회전 방향 하류측보다도 넓어지도록 홈부(43)를 형성하여도 좋다.

따라서, 분리 가스 노즐(41, 42)에 있어서의 상기 둘레 방향 양측에는, 상기 볼록 형상부(4)의 하면인, 예를 들어 평탄하고 낮은 천장면(44)(제1 천장면)이 존 재하고, 이 천장면(44)의 상기 둘레 방향 양측에는, 당해 천장면(44)보다도 높은 천장면(45)(제2 천장면)이 존재한다. 이 볼록 형상부(4)의 역할은, 회전 테이블(2)과의 사이로의 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스의 침입을 저지하고, 이들 반응 가스의 혼합을 저지하기 위한 협애한 공간인 분리 공간을 형성하는 것에 있다.

즉, 분리 가스 노즐(41)을 예로 들면, 회전 테이블(2)의 회전 방향 상류측으로부터 NH₃ 가스가 침입하는 것을 저지하고, 또한 회전 방향 하류측으로부터 DCS 가스가 침입하는 것을 저지한다. 「가스의 침입을 저지한다」란, 분리 가스 노즐(41)로부터 토출된 분리 가스인 N₂ 가스가 제1 천장면(44)과 회전 테이블(2)의 표면 사이에 확산하여, 이 예에서는 당해 제1 천장면(44)에 인접한 제2 천장면(45)의 하방측 공간에 분출되고, 이에 의해 당해 인접 공간으로부터의 가스가 침입할 수 없게 되는 것을 의미한다. 그리고 「가스가 침입할 수 없게 된다」란, 인접 공간으로부터 볼록 형상부(4)의 하방측 공간에 전혀 인입할 수 없는 경우만을 의미하는 것이 아니라, 다소 침입은 하지만, 양측으로부터 각각 침입한 NH₃ 가스 및 DCS 가스가 볼록 형상부(4) 내에서 서로 섞이지 않는 상태가 확보될 경우도 의미하고, 이러한 작용이 얻어지는 한, 분리 영역(D)의 역할인 제1 처리 영역(P1)의 분위기와 제2 처리 영역(P2)의 분위기의 분리 작용이 발휘될 수 있다. 따라서, 협애한 공간에 있어서의 협애의 정도는, 협애한 공간[볼록 형상부(4)의 하방 공간]과 당해 공간에 인접한 영역[이 예에서는 제2 천장면(45)의 하방 공간]의 압력차가 「가스가 침입할 수 없게 된다」라는 작용을 확보할 수 있는 정도의 크기가 되도록 설정되고, 그 구체적인 치수는 볼록 형상부(4)의 면적 등에 의해 상이하다고 할 수 있다. 또한, 웨이퍼(W)에 흡착한 가스에 대해서는 당연히 분리 영역(D) 내를 통과할 수 있고, 가스의 침입 저지는, 기상(氣相)중의 가스를 의미한다.

한편, 천장판(11)의 하면에는, 도 6, 도 7에 나타낸 바와 같이, 회전 테이블(2)에 있어서의 코어부(21)보다도 외주측의 부위와 대향하도록, 또한 당해 코어부(21)의 외주에 따라 돌출부(5)가 설치되어 있다. 이 돌출부(5)는 도 6에 나타낸 바와 같이, 볼록 형상부(4)에 있어서의 상기 회전 중심측의 부위와 연속하여 형성되어 있고, 그 하면이 볼록 형상부(4)의 하면[천장면(44)]과 같은 높이에 형성되어 있다. 도 3 및 도 4는, 상기 천장면(45)보다도 낮고 또한 분리 가스 노즐(41, 42)보다도 높은 위치에서 천장판(11)을 수평하게 절단하여 나타낸다. 또한, 돌출부(5)와 볼록 형상부(4)는, 반드시 일체인 것에 한정되는 것이 아니라, 별채라도 좋다.

볼록 형상부(4) 및 분리 가스 노즐[41(42)]의 조합 구조를 만드는 방법에 대해서는, 볼록 형상부(4)를 이루는 1매의 부채형 플레이트의 중앙에 홈부(43)를 형성하여 이 홈부(43) 내에 분리 가스 노즐[41(42)]을 배치하는 구조에 한하지 않고, 2매의 부채형 플레이트를 사용하고, 분리 가스 노즐[41(42)]의 양측 위치에서 천장판 본체의 하면에 볼트 체결 등에 의해 고정하는 구성 등이어도 좋다.

이 예에서는 분리 가스 노즐[41(42)]은, 바로 아래를 향한, 예를 들어 구경이 0.5㎜의 토출 구멍이 노즐의 길이 방향을 따라, 예를 들어 10㎜의 간격을 두고 배열되어 있다. 또한, 제1 반응 가스 노즐(31)에 대해서도, 바로 아래를 향한, 예 를 들어 구경이 0.5㎜의 토출 구멍이 노즐의 길이 방향을 따라, 예를 들어 10㎜의 간격을 두고 배열되어 있다.

이 예에서는 직경 300㎜의 웨이퍼(W)를 피처리 기판으로 하고 있고, 이 경우 볼록 형상부(4)는, 회전 중심으로부터, 예를 들어 140㎜ 이격된 후술하는 돌출부(5)와의 경계 부위에 있어서는, 둘레 방향의 길이[회전 테이블(2)과 동심원의 원호의 길이]가 예를 들어 146㎜이며, 웨이퍼(W)의 적재 영역[오목부(24)]의 가장 외측 부위에 있어서는, 둘레 방향의 길이가 예를 들어 502㎜이다. 또한, 도 5a에 나타낸 바와 같이, 당해 외측 부위에 있어서 분리 가스 노즐(41, 42)의 양편으로부터 각각 좌우로 위치하는 볼록 형상부(4)의 둘레 방향의 길이(L)로 보면, 길이(L)는 246㎜이다.

또한, 도 5b에 나타낸 바와 같이, 볼록 형상부(4)의 하면, 즉 천장면(44)에 있어서의 회전 테이블(2)의 표면으로부터의 높이(h)는, 예를 들어 0.5㎜부터 10㎜이어도 좋고, 약 4㎜이면 적합하다. 이 경우, 회전 테이블(2)의 회전수는, 예를 들어 1rpm 내지 500rpm으로 설정되어 있다. 분리 영역(D)의 분리 기능을 확보하기 위해서는, 회전 테이블(2)의 회전수의 사용 범위 등에 따라, 볼록 형상부(4)의 크기나 볼록 형상부(4)의 하면[제1 천장면(44)]과 회전 테이블(2)의 표면 사이의 높이(h)를, 예를 들어 실험 등에 기초하여 설정한다. 또한, 분리 가스로서는, N₂ 가스에 한정하지 않고, Ar 가스 등의 불활성 가스를 사용할 수 있지만, 불활성 가스에 한하지 않고 수소 가스 등이어도 좋고, 성막 처리에 영향을 주지 않는 가스면, 가스의 종류에 관해서는 특별히 한정하지 않는다.

진공 용기(1)의 천장판(11)의 하면, 즉 회전 테이블(2)의 웨이퍼 적재 영역[오목부(24)]으로부터 본 천장면은 이미 서술한 바와 같이 제1 천장면(44)과 이 천장면(44)보다도 높은 제2 천장면(45)이 둘레 방향에 존재하지만, 도 2에서는, 높은 천장면(45)이 설치되어 있는 영역에 관한 종단면을 나타내고 있고, 도 6에서는, 낮은 천장면(44)이 설치되어 있는 영역에 관한 종단면을 나타내고 있다. 부채형의 볼록 형상부(4)의 주연부[진공 용기(1)의 외연측의 부위]는 도 3 및 도 6에 나타내고 있는 바와 같이 회전 테이블(2)의 외측 단부면에 대향하도록 L자형으로 굴곡하여 굴곡부(46)를 형성하고 있다. 부채형의 볼록 형상부(4)는 천장판(11) 측에 설치되어 있고, 용기 본체(12)로부터 떼어낼 수 있으므로, 상기 굴곡부(46)의 외주면과 용기 본체(12) 사이에는 약간의 간극이 있다. 이 굴곡부(46)도 볼록 형상부(4)와 마찬가지로 양측으로부터 반응 가스가 침입하는 것을 방지하고, 양쪽 반응 가스의 혼합을 방지하는 목적으로 설치되어 있고, 굴곡부(46)의 내주면과 회전 테이블(2)의 외측 단부면의 간극 및 굴곡부(46)의 외주면과 용기 본체(12)의 간극은, 예를 들어 회전 테이블(2)의 표면에 대한 천장면(44)의 높이(h)와 같은 치수로 설정되어 있다. 이 예에 있어서는, 회전 테이블(2)의 표면측 영역으로부터는, 굴곡부(46)의 내주면이 진공 용기(1)의 내주벽을 구성하고 있다고 볼 수 있다.

용기 본체(12)의 내주벽은, 분리 영역(D)에 있어서는 도 6에 나타낸 바와 같이 상기 굴곡부(46)의 외주면과 접근하여 수직면으로 형성되어 있지만, 분리 영역(D) 이외의 부위에 있어서는, 도 2에 나타낸 바와 같이 예를 들어 회전 테이 블(2)의 외측 단부면과 대향하는 부위로부터 저면부(14)에 걸쳐 종단면 형상이 직사각형으로 절결되어 외측에 움푹 들어간 구조로 되어 있다. 이 움푹 들어간 부분을 배기 영역(6)으로 칭한다면, 이 배기 영역(6)의 저부에는 도 2 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 예를 들어 2개의 배기구(61, 62)가 설치되어 있다. 도 2에 나타내는 것 같이, 이들 배기구(61, 62)는 각각 배기관(63)을 통하여 진공 배기 수단인, 예를 들어 공통의 진공 펌프(64)에 접속되어 있다. 또한, 도 2 중, 참조 부호 65는 압력 조정 수단이며, 배기구(61, 62)마다 설치하여도 좋고, 공통화되어 있어도 좋다.

배기구(61, 62)는, 분리 영역(D)의 분리 작용이 확실하게 작용하도록, 도 4에 나타낸 바와 같이 평면에서 보았을 때에 상기 분리 영역(D)의 상기 회전 방향 양측에 설치되고, 각 반응 가스(DCS 가스 및 NH₃ 가스)의 배기를 전용으로 행하도록 하고 있다. 이 예에서는 한쪽의 배기구(61)는 제1 반응 가스 노즐(31)과 이 반응 가스 노즐(31)에 대하여 상기 회전 방향 하류측에 인접하는 분리 영역(D)의 사이에 설치되고, 또한 다른 쪽의 배기구(61)는, 활성화 가스 인젝터(32)와 이 인젝터(32)에 대하여 상기 회전 방향 하류측에 인접하는 분리 영역(D) 사이에 설치되어 있다.

배기구의 설치수는 2개에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 분리 가스 노즐(42)을 포함하는 분리 영역(D)과 당해 분리 영역(D)에 대하여 상기 회전 방향 하류측에 인접하는 활성화 가스 인젝터(32)의 사이에 또한 배기구를 설치하여 3개로 하여도 좋고, 4개 이상이어도 좋다. 이 예에서는 배기구(61, 62)는 회전 테이 블(2)보다도 낮은 위치에 설치함으로써 진공 용기(1)의 내주벽과 회전 테이블(2)의 주연 사이의 간극으로부터 배기하도록 하고 있지만, 진공 용기(1)의 저면부에 설치하는 것에 한정하지 않고, 진공 용기(1)의 측벽에 설치하여도 좋다. 또한, 배기구(61, 62)는, 진공 용기(1)의 측벽에 설치할 경우에는, 회전 테이블(2)보다도 높은 위치에 설치하여도 좋다. 이와 같이 배기구(61, 62)를 설치함으로써 회전 테이블(2) 상의 가스는, 회전 테이블(2)의 외측을 향하여 흐르기 때문에, 회전 테이블(2)에 대향하는 천장면으로부터 배기하는 경우에 비하여 파티클의 감아 올림이 억제된다는 관점에 있어서 유리하다.

상기 회전 테이블(2)과 진공 용기(1)의 저면부(14) 사이의 공간에는, 도 2, 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 가열 수단인 히터 유닛(7)이 설치되고, 회전 테이블(2)을 통하여 회전 테이블(2) 상의 웨이퍼(W)를 프로세스 레시피로 결정된 온도, 예를 들어 300℃로 가열하도록 되어 있다. 상기 회전 테이블(2)의 주연 부근의 하방측에는, 회전 테이블(2)의 상방 공간으로부터 배기 영역(6)에 이르기까지의 분위기와 히터 유닛이 놓여있는 분위기를 구획하기 위하여 히터 유닛(7)을 전체 둘레에 걸쳐 둘러싸도록 커버 부재(71)가 설치되어 있다. 이 커버 부재(71)는 상부 테두리가 외측에 굴곡되어 플랜지 형상으로 형성되고, 그 굴곡면과 회전 테이블(2)의 하면 사이의 간극을 작게 하고, 커버 부재(71) 내에 외측으로부터 가스가 침입하는 것을 억제하고 있다.

히터 유닛(7)이 배치되어 있는 공간보다도 회전 중심 쪽의 부위에 있어서의 저면부(14)는, 회전 테이블(2)의 하면의 중심부 부근, 코어부(21)에 접근하여 그 사이는 좁은 공간이 되고 있고, 또한 당해 저면부(14)를 관통하는 회전축(22)의 관통 구멍에 대해서도 그 내주면과 회전축(22)의 간극이 좁아져 있어, 이들 좁은 공간은 상기 케이스체(20) 내에 연통하고 있다. 그리고 상기 케이스체(20)에는 퍼지 가스인 N₂ 가스를 상기 좁은 공간 내로 공급하여 퍼지하기 위한 퍼지 가스 공급관(72)이 설치되어 있다. 또한, 진공 용기(1)의 저면부(14)에는, 히터 유닛(7)의 하방측 위치에서 둘레 방향의 복수 부위에, 히터 유닛(7)의 배치 공간을 퍼지하기 위한 퍼지 가스 공급관(73)이 설치되어 있다.

이렇게 퍼지 가스 공급관(72, 73)을 설치함으로써 도 7에 퍼지 가스의 흐름을 화살표로 나타낸 바와 같이, 케이스체(20) 내로부터 히터 유닛(7)의 배치 공간에 이르기까지의 공간이 N₂ 가스로 퍼지되어, 이 퍼지 가스가 회전 테이블(2)과 커버 부재(71)의 사이의 간극으로부터 배기 영역(6)을 통하여 배기구(61, 62)에 배기된다. 이에 의해 이미 서술된 제1 처리 영역(P1)과 제2 처리 영역(P2)의 한쪽으로부터 회전 테이블(2)의 하방을 통하여 다른 쪽으로 DCS 가스 혹은 NH₃ 가스가 돌아 들어가는 것이 방지되기 때문에, 이 퍼지 가스는 분리 가스의 역할을 하고 있다.

또한, 진공 용기(1)의 천장판(11)의 중심부에는 분리 가스 공급관(51)이 접속되어 있어, 천장판(11)과 코어부(21) 사이의 공간(52)에 분리 가스인 N₂ 가스를 공급하도록 구성되어 있다. 이 공간(52)에 공급된 분리 가스는, 도 7에 나타낸 바와 같이 상기 돌출부(5)와 회전 테이블(2)의 좁은 간극(50)을 통하여 회전 테이블(2)의 웨이퍼 적재 영역측의 표면을 따라 주연을 향하여 토출된다. 이 돌출 부(5)로 둘러싸인 공간에는 분리 가스가 채워져 있으므로, 제1 처리 영역(P1)과 제2 처리 영역(P2) 사이에서 회전 테이블(2)의 중심부를 통하여 반응 가스(DCS 가스 혹은 NH₃ 가스)가 혼합되는 것을 방지하고 있다. 즉, 이 성막 장치는, 제1 처리 영역(P1)과 제2 처리 영역(P2)의 분위기를 분리하기 위하여 회전 테이블(2)의 회전 중심부와 천장판(11)에 의해 구획되고, 분리 가스가 퍼지되는 동시에 당해 회전 테이블(2)의 표면에 분리 가스를 토출하는 토출구가 상기 회전 방향을 따라 형성된 중심부 영역(C)을 구비하고 있다고 말할 수 있다. 또한, 여기에서 말하는 토출구는 상기 돌출부(5)와 회전 테이블(2)의 좁은 간극(50)에 상당한다.

또한, 진공 용기(1)의 측벽에는 도 3, 도 4에 나타낸 바와 같이, 외부의 반송 아암(10)과 회전 테이블(2) 사이에서 기판인 웨이퍼(W)의 전달을 행하기 위한 반송구(15)가 형성되어 있고, 이 반송구(15)는 도시하지 않은 게이트 밸브에 의해 개폐되도록 되어 있다. 또한, 회전 테이블(2)에 있어서의 웨이퍼 적재 영역인 오목부(24)는 이 반송구(15)에 면하는 위치에서 반송 아암(10)과의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달이 행하여지므로, 회전 테이블(2)의 하방측에 있어서 당해 전달 위치에 대응하는 부위에, 오목부(24)를 관통하여 웨이퍼(W)를 이면으로부터 들어올리기 위한 전달용의 승강 핀 및 그 승강 기구(모두 도시하지 않음)가 설치되어 있다.

이상에서 설명한 성막 장치는, 이미 서술된 바와 같이 제2 반응 가스인 NH₃ 가스를 플라즈마화하여 활성화하고, 이 가스가 활성을 상실하지 않는 사이에 회전 테이블(2)의 웨이퍼 적재 영역[오목부(24)]에 적재된 웨이퍼(W) 표면에 공급하기 위한 활성화 가스 인젝터(32)를 구비하고 있다. 이하, 활성화 가스 인젝터(32)의 상세한 구성에 대하여 설명한다.

활성화 가스 인젝터(32)는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 예를 들어 플라즈마 에칭 내성이 우수한 석영제의 편평하고 가늘고 긴 직육면체 형상의 유로 형성 부재인 하우징 형상의 인젝터 본체(321)를 구비하고, 도 9, 도 10에 나타낸 바와 같이, 당해 인젝터 본체(321)의 내부는 공동(空洞)이 된다. 이 공동에는, 길이 방향으로 연장되는 격벽(324)에 의해 구획된 폭이 다른 2개의 공간이 형성되어 있어, 한쪽은 NH₃ 가스를 플라즈마화하기 위한 가스 활성화용 유로인 가스 활성화실(323), 다른 쪽은 이 가스 활성화실에 균일하게 NH₃ 가스를 공급하기 위한 가스 도입용 유로인 가스 도입실(322)이 된다. 도 10에 나타낸 바와 같이, 가스 활성화실(323)의 폭에 대한 가스 도입실(322)의 폭의 비는, 예를 들어 약 2:3으로 되어 있어, 가스 도입실(322)의 용적 쪽이 크게 되어 있다.

도 9, 도 10에 나타낸 바와 같이, 가스 도입실(322) 내에는, 인젝터 본체(321)의 측벽을 따라, 즉 격벽(324)을 따라 기단부측으로부터 선단측으로 향하여 연장하도록 관상의 가스 도입 노즐(34)이 배치되어 있다. 이 가스 도입 노즐(34)의 격벽(324)에 대향하는 측의 주위벽에는, 가스 구멍(341)이 노즐(34)의 길이 방향에 간격을 두고 천공되어 있고, 가스 도입실(322) 내로 향하여 NH₃ 가스를 토출할 수 있다. 한편, 가스 도입 노즐(34)의 기단부측은, 인젝터 본체(321)의 측벽부에서 가스 도입 포트(39)(도 9)와 접속되고, 이 가스 도입 포트(39)는, 또한 도 8에 나타낸 바와 같이, 예를 들어 조인트부(38)를 통하여 이미 서술된 가스 공급 포트(32a)에 연결되어 있고, 도시하지 않은 가스 공급원으로부터 NH₃ 가스를 수납하게 되어 있다.

가스 도입 노즐(34)의 가스 구멍(341)에 대향하는 격벽(324)의 상부에는, 인젝터 본체(321)의 천장면과의 접속부에 상당하는 높이 위치에, 길이 방향으로 가늘고 긴 직사각형 형상의 연통 구멍인 절결부(325)가, 가스 도입실(322)의 길이 방향을 따라[후술하는 전극(36a, 36b)의 길이 방향을 따라] 간격을 두고 설치되어 있고, 가스 도입실(322) 내에 공급된 NH₃ 가스를 가스 활성화실(323)의 상방부에 공급할 수 있다. 여기에서, 예를 들어 가스 도입 노즐(34)의 가스 구멍(341)으로부터 격벽(324)까지의 거리 「L1」은, 예를 들어 이웃하는 가스 구멍(341)으로부터 토출된 가스가, 가스 도입실(322) 내를 길이 방향으로 확산·혼합하고, 당해 길이 방향으로 균일한 농도가 되어 각 절결부(325)로 흘러들어 갈 수 있는 거리로 설정되어 있다.

가스 활성화실(323) 내에는, 2개의 유전체로부터 이루어지는, 예를 들어 세라믹스제의 시스관(35a, 35b)이 당해 공간(323)의 기단부측으로부터 선단측을 향하여 격벽(324)을 따라 연장하고 있고, 이들의 시스관(35a, 35b)은 간격을 두고 수평 방향으로 서로 병행하여 배치되어 있다. 각 시스관(35a, 35b)의 관내에는, 기단부로부터 선단부에 걸쳐, 예를 들어 내열성이 우수한 니켈 합금제의, 예를 들어 직경 5㎜ 정도의 전극(36a, 36b)이 관통 삽입되어 있다. 이에 의해 한 쌍인 전극(36a, 36b)은 시스관(35a, 35b)의 재료인 세라믹스에 의해 덮인 상태로, 예를 들어 2㎜ 내지 10㎜의 사이의 예를 들어 4㎜의 간격을 두고 서로 병행하여 신장되도록 배치된 상태로 되어 있다. 각 전극(36a, 36b)의 기단부측은 인젝터 본체(321)의 외부로 인출되고, 진공 용기(1)의 외부에서 정합기를 통하여 고주파 전원(모두 도시하지 않음)과 접속되어 있다. 그리고 이들의 전극(36a, 36b)은, 예를 들어 13.56㎒, 예를 들어 10W 내지 200W의 범위의, 예를 들어 100W의 고주파 전력을 공급함으로써, 2개의 시스관(35a, 35b) 사이의 플라즈마 발생부(351)를 통류하는 NH₃ 가스를 용량 결합형 플라즈마 방식에 의해 플라즈마화하여 활성화하는 역할을 한다. 또한, 도 11의 확대 평면도에 나타낸 바와 같이 2개의 시스관(35a, 35b)은 인젝터 본체(321)의 기단부측의 측벽을 관통하여 외부로 신장되고 있어, 이들의 시스관(35a, 35b)은 인젝터 본체(321)의 측벽부에 고정된, 예를 들어 세라믹스제의 보호관(37)에 의해 덮여져 있다.

그리고 이 플라즈마 발생부(351)의 하방측의 인젝터 본체(321) 저면에는, 당해 플라즈마 발생부(351)에서 플라즈마화한 후에 활성화된 NH₃ 가스를 하방측으로 토출하기 위한 가스 토출 구멍(33)이 인젝터 본체(321)의 길이 방향에, 즉 전극(36a, 36b)의 길이 방향으로 간격을 두고 배열되어 있다. 또한, 도 10에 나타낸 바와 같이 시스관(35b)의 정상부로부터 가스 활성화실(351)의 천장면까지의 거리 「h1」와, 시스관(35b)의 측벽면에서 대향하는 격벽(324)까지의 거리 「w1」의 관계는, 예를 들어 「h1≥w1」가 되어 있음으로써, 가스 도입실(322)보다 가스 활성화실(323)로 유입된 NH₃ 가스는, 격벽(324)과 시스관(35b)의 사이에서도, 주로 2개의 시스 관(35a, 35b) 사이를 통과하여 가스 토출 구멍(33)으로 흐른다.

이상에서 설명한 구성을 구비한 인젝터 본체(321)는, 도 8에 나타낸 바와 같이 예를 들어 이미 서술된 조인트부(38)나 보호관(37)을 용기 본체(12) 측의 주위벽에 고정함으로써 기단부 측의 한쪽을 지지하고, 그 선단측을 회전 테이블(2)의 중심부로 향하여 신장된 상태가 되도록 배치되어 있다. 또한, 인젝터 본체(321)의 저면은, 가스 활성화실(323)의 가스 토출 구멍(33)으로부터 회전 테이블(2)의 오목부(24)에 적재되는 웨이퍼(W) 표면까지의 거리가, 예를 들어 1㎜ 내지 10㎜의 범위의, 예를 들어 10㎜가 되는 높이 위치로 조절되어 있다. 여기서, 인젝터 본체(321)는 용기 본체(12)로부터 착탈 가능하게 구성되어 있고, 보호관(37)과 용기 본체(12)의 접속부에는, 예를 들어 도시하지 않은 O링을 사용하여 진공 용기(1) 내의 기밀 상태를 유지하고 있다.

또한, 이 실시 형태의 성막 장치는, 장치 전체의 동작의 컨트롤을 행하기 위한 컴퓨터로부터 이루어지는 제어부(100)가 설치되고, 이 제어부(100)의 메모리 내에는 장치를 운전하기 위한 프로그램이 저장되어 있다. 이 프로그램은 후술하는 장치의 동작을 실행하도록 스텝군이 구성되어 있고, 하드 디스크, 콤팩트 디스크, 광자기 디스크, 메모리 카드, 플렉시블 디스크 등 기억 매체로부터 제어부(100) 내에 인스톨된다.

다음에 상술한 실시 형태의 작용에 대하여 설명한다. 우선 도시하지 않은 게이트 밸브를 개방하고, 외부로부터 반송 아암(10)에 의해 반송구(15)를 통하여 웨이퍼(W)를 회전 테이블(2)의 오목부(24) 내로 전달한다. 이 전달은, 오목부(24)가 반송구(15)에 면하는 위치에 정지하였을 때에 오목부(24)의 저면의 관통 구멍을 통하여 진공 용기의 저부측에서 도시하지 않은 승강 핀이 승강함으로써 행하여진다. 이러한 웨이퍼(W)의 전달을 회전 테이블(2)을 간헐적으로 회전시켜 행하고, 회전 테이블(2)의 5개의 오목부(24) 내에 각각 웨이퍼(W)를 적재한다. 계속해서, 게이트 밸브를 폐쇄하고, 진공 펌프(64)에 의해 진공 용기(1) 내를 미리 설정한 압력에 진공화하는 동시에, 회전 테이블(2)을 시계 방향으로 회전시키면서 히터 유닛(7)에 의해 웨이퍼(W)를 가열한다. 상세하게는, 회전 테이블(2)은 히터 유닛(7)에 의해 미리 예를 들어 300℃로 가열되고, 웨이퍼(W)가 이 회전 테이블(2)에 적재됨으로써 가열된다. 웨이퍼(W)의 온도가 도시하지 않은 온도 센서에 의해 설정 온도가 된 것을 확인한 후, 제1 반응 가스 노즐(31) 및 활성화 가스 인젝터(32)로부터 각각 DCS 가스 및 NH₃ 가스를 토출시키는 동시에, 분리 가스 노즐(41, 42)로부터 분리 가스인 N₂ 가스를 토출한다.

이때, 활성화 가스 인젝터(32)에 있어서는, 가스 공급 포트(32a)로부터 도입된 NH₃ 가스가 가스 도입 노즐(34)에 공급되고, 그 측 주위벽에 설치된 각 가스 구멍(341)으로부터 가스 도입 실내(322)에 토출된다. NH₃ 가스는 가스 도입실(322) 내로 확산되어 인젝터 본체(321)의 길이 방향으로 균일한 농도가 되면서, 도 12에 나타낸 바와 같이 상기 가스 구멍(341)에 대향하는 격벽(324)을 향하여 흘러간다. 격벽(324)에 도달하여, 흐름이 차단된 NH₃ 가스는, 격벽(324)을 따라 상승하고, 절결부(325)를 통하여 가스 활성화실(323)의 상방부에 유입된다.

한편, 진공 용기(1) 내는 진공 분위기가 되어 있으므로, 가스 활성화실(323)의 상방부에 유입된 NH₃ 가스는 2개의 시스관(35a, 35b) 사이에 형성된 플라즈마 발생부(351)를 통과하여 가스 토출 구멍(33)을 향하여 하방으로 흘러든다. 이때 각 시스관(35a, 35b) 내의 전극(36a, 36b)에는 고주파 전력이 공급되고, 플라즈마 발생부(351)를 통과하는 NH₃ 가스는 플라즈마화하여 활성화된 상태로 되어 가스 토출 구멍(33)을 향하여 흘러간다.

활성화된 NH₃ 가스는, 플라즈마 발생부(351)를 통과한 후, 즉시 진공 용기(1) 내에 공급되므로, 활성을 대부분 상실할 일이 없고, 혹은 상실하였다고 하여도 긴 노즐 내를 통류하고 난 후 공급되는 경우와 비교하여 활성 저하가 적은 상태로 웨이퍼(W) 표면에 도달한다. 또한, 플라즈마 발생부(351)는 인젝터 본체(321)의 길이 방향으로 신장되는 2개의 시스관(35a, 35b) 사이에 형성되어 있고, 당해 플라즈마 발생부(351)를 하면측에서 본 영역의 형상은 가스 토출 구멍(33)이 배열된 영역과 대응된 형상으로 되어 있으므로, 그 바로 아래에 있는 각 가스 토출 구멍(33)에는 활성 정도가 거의 균일한 NH₃ 가스가 공급된다. 이러한 작용에 의해, 활성화 가스 인젝터(32)로부터는, 길이 방향으로 활성의 정도가 거의 동등한 상태의 NH₃ 가스가 공급된다.

성막 장치 전체의 작용의 설명으로 돌아가면, 웨이퍼(W)는 회전 테이블(2)의 회전에 의해, 제1 반응 가스 노즐(31)이 설치되는 제1 처리 영역(P1)과 활성화 가스 인젝터(32)가 설치되는 제2 처리 영역(P2)을 교대로 통과하기 때문에, DCS 가스가 흡착되고, 계속해서 활성화된 NH₃ 가스가 흡착되어 이들의 가스 분자가 반응하여 질화 실리콘의 분자층이 1층 혹은 복수층 형성되고, 이렇게 하여 질화 실리콘의 분자층이 순차 적층되어 소정의 막 두께의 질화 실리콘막이 성막된다.

이때 분리 가스 공급관(51)으로부터도 분리 가스인 N₂ 가스를 공급하고, 이에 의해 중심부 영역(C)으로부터 즉 돌출부(5)와 회전 테이블(2)의 중심부 사이에서 회전 테이블(2)의 표면을 따라 N₂ 가스가 토출된다. 이 예에서는 반응 가스 노즐(31) 및 활성화 가스 인젝터(32)가 배치되어 있는 제2 천장면(45)의 하방측의 공간에 따른 용기 본체(12)의 내주벽에 있어서는, 이미 서술된 바와 같이 내주벽이 절결되어 넓게 되어 있고, 이 넓은 공간의 하방에 배기구(61, 62)가 위치하고 있으므로, 제1 천장면(44)의 하방측의 협애한 공간 및 상기 중심부 영역(C)의 각 압력보다도 제2 천장면(45)의 하방측의 공간의 압력 쪽이 낮아진다. 가스를 각 부위로부터 토출하였을 때의 가스의 흐름 상태를 모식적으로 도 13에 나타낸다. 활성화 가스 인젝터(32)로부터 하방측으로 토출되고, 회전 테이블(2)의 표면[웨이퍼(W)의 표면 및 웨이퍼(W)의 비적재 영역의 표면의 양쪽]에 있어서 그 표면을 따라 회전 방향 상류측을 향한 NH₃ 가스는, 그 상류측으로부터 흘러나온 N₂ 가스로 되돌려지면서 회전 테이블(2)의 주연과 진공 용기(1)의 내주벽 사이의 배기 영역(6)으로 흘러 들어 오고, 배기구(62)에 의해 배기된다.

또한, 활성화 가스 인젝터(32)로부터 하방측으로 토출되고, 회전 테이블(2)의 표면에 있어서 그 표면을 따라 회전 방향 하류측을 향한 NH₃ 가스는, 중심부 영역(C)으로부터 토출되는 N₂ 가스의 흐름과 배기구(62)의 흡인 작용에 의해 당해 배기구(62)를 향하려고 하지만, 일부는 하류측에 인접한 분리 영역(D)을 향하고, 부채형의 볼록 형상부(4)의 하방측에 유입하려 한다. 그런데, 이 볼록 형상부(4)의 천장면(44)의 높이 및 둘레 방향의 길이는, 각 가스의 유량 등을 포함한 운전시의 프로세스 파라미터에 있어서 당해 천장면(44)의 하방측으로의 가스의 침입을 방지할 수 있는 치수로 설정되어 있기 때문에, 도 5b에도 나타나 있듯이 NH₃ 가스는 부채형의 볼록 형상부(4)의 하방측에 대부분 유입할 수 없거나 혹은 약간 유입하였다고 하여도 분리 가스 노즐(41) 부근까지는 도달할 수 없고, 분리 가스 노즐(41)로부터 토출된 N₂ 가스에 의해 회전 방향 상류측, 즉 처리 영역(P2) 측으로 되돌려져, 중심부 영역(C)으로부터 토출된 N₂ 가스와 함께, 회전 테이블(2)의 주연과 진공 용기(1)의 내주벽의 간극으로부터 배기 영역(6)을 통하여 배기구(62)로 배기된다.

또한, 제1 반응 가스 노즐(31)로부터 하방측으로 토출되고, 회전 테이블(2)의 표면을 따라 회전 방향 상류측 및 하류측을 각각 향하는 DCS 가스는, 그 회전 방향 상류측 및 하류측에 인접한 부채형의 볼록 형상부(4)의 하방측에 전혀 침입할 수 없거나 혹은 침입하였다고 하여도 제2 처리 영역(P1) 측에 되돌려져, 중심부 영 역(C)으로부터 토출되는 N₂ 가스와 함께, 회전 테이블(2)의 주연과 진공 용기(1)의 내주벽의 간극으로부터 배기 영역(6)을 통하여 배기구(61)로 배기된다. 즉, 각 분리 영역(D)에 있어서는, 분위기 중을 흐르는 반응 가스인 DCS 가스 혹은 NH₃ 가스의 침입을 저지하지만, 웨이퍼(W)에 흡착되어 있는 가스 분자는 그대로 분리 영역 즉 부채형의 볼록 형상부(4)에 의한 낮은 천장면(44)의 하방을 통과하고, 성막에 기여하게 된다.

또한, 제1 처리 영역(P1)의 DCS 가스[제2 처리 영역(P2)의 NH₃ 가스]는, 중심부 영역(C) 내에 침입하려 하지만, 도 7 및 도 13에 나타낸 바와 같이, 당해 중심부 영역(C)으로부터는 분리 가스가 회전 테이블(2)의 주연을 향하여 토출되므로, 이 분리 가스에 의해 침입이 저지되고, 혹은 다소 침입하였다고 하여도 되돌려져, 이 중심부 영역(C)을 통과하여 제2 처리 영역(P2)[제1 처리 영역(P1)]으로 유입되는 것이 저지된다.

그리고 분리 영역(D)에 있어서는, 부채형의 볼록 형상부(4)의 주연부가 아래쪽으로 굴곡되고, 굴곡부(46)와 회전 테이블(2)의 외측 단부면 사이의 간극이 이미 서술한 바와 같이 좁게 되어 있어 가스의 통과를 실질적으로 저지하고 있으므로, 제1 처리 영역(P1)의 DCS 가스[제2 처리 영역(P2)의 NH₃ 가스]는, 회전 테이블(2)의 외측을 통하여 제2 처리 영역(P2)[제1 처리 영역(P1)]에 유입하는 것도 저지된다. 따라서, 2개의 분리 영역(D)에 의해 제1 처리 영역(P1)의 분위기와 제2 처리 영 역(P2)의 분위기가 완전하게 분리되고, DCS 가스는 배기구(61)에, 또한 NH₃ 가스는 배기구(62)에 각각 배기된다. 이 결과, 양쪽 반응 가스, 이 예에서는 DCS 가스 및 NH₃ 가스가 분위기 중에 있어서도, 웨이퍼(W) 상에 있어서도 서로 섞일 일이 없다. 또한, 이 예에서는, 회전 테이블(2)의 하방측을 N₂ 가스에 의해 퍼지하고 있기 때문에, 배기 영역(6)에 유입된 가스가 회전 테이블(2)의 하방측을 빠져나가고, 예를 들어 DCS 가스가 NH₃ 가스의 공급 영역으로 흘러드는 우려는 전혀 없다. 이렇게 하여 성막 처리가 종료되면, 각 웨이퍼(W)는 반입 동작과 역동작에 의해 순차 반송 아암(10)에 의해 반출된다.

여기서 처리 파라미터의 일례에 대하여 기재하면, 회전 테이블(2)의 회전수는, 300㎜ 직경의 웨이퍼(W)를 피처리 기판으로 할 경우, 예를 들어 1rpm 내지 500rpm, 프로세스 압력은 예를 들어 1067㎩(8Torr), 웨이퍼(W)의 가열 온도는 예를 들어 350℃, DCS 가스 및 NH₃ 가스의 유량은 예를 들어 각각 100sccm 및 10000sccm, 분리 가스 노즐(41, 42)로부터의 N₂ 가스의 유량은 예를 들어 20000sccm, 진공 용기(1)의 중심부의 분리 가스 공급관(51)으로부터의 N₂ 가스의 유량은 예를 들어 500Osccm이다. 또한, 1매의 웨이퍼(W)에 대한 반응 가스 공급의 사이클수, 즉 웨이퍼(W)가 처리 영역(P1, P2) 각각을 통과하는 횟수는 목표 막 두께에 따라 바뀌지만, 예를 들어 600회이다.

본 실시 형태에 관한 성막 장치에 의하면, 이하의 효과가 있다. 회전 테이 블(2)의 회전 방향으로 복수의 웨이퍼(W)를 배치하고, 회전 테이블(2)을 회전시켜 제1 처리 영역(P1)과 제2 처리 영역(P2)을 순서대로 통과시켜 소위 ALD(혹은 MLD)를 행하는 성막 장치에 있어서, NH₃ 가스를 공급하는 활성화 가스 인젝터(32) 내에, NH₃ 가스를 활성화하기 위한 한 쌍의 전극(36a, 36b)을 구비하고, 이들의 전극(36a, 36b)은 인젝터(32)의 길이 방향을 따라 서로 병행하여 신장되도록 설치되어 있다. 이로 인해, 예를 들어 성막 장치의 진공 용기(1)의 측벽부에 전극을 설치하고, 활성화된 NH₃ 가스를 가늘고 긴 노즐을 통하여 진공 용기(1) 내에 공급할 경우와 비교하고, 균일하게 활성화된 NH₃ 가스를 공급하는 것이 가능해지고, 예를 들어 활성화 가스 인젝터(32)의 기단부측과 선단측으로부터 NH₃ 가스를 공급되는 웨이퍼(W)면 내로, 막질이 균일한 SiN막을 성막할 수 있다.

또한, 이미 서술한 바와 같이 예를 들어 진공 용기(1)의 측벽부에 전극을 설치하여 NH₃ 가스를 공급할 경우에는, NH₃ 가스를 가능한 한 활성이 높은 상태에서 노즐의 선단측까지 공급할 필요가 있기 때문에, 전극에 강한 고주파 전력을 인가하여 해리도가 높은 플라즈마를 형성할 필요가 있다. 이에 대해 본 실시 형태에 관한 활성화 가스 인젝터(32)는, 회전 테이블(2) 상에 적재된 웨이퍼(W)의 바로 위의 위치, 예를 들어 1㎜ 내지 10㎜의 범위의, 예를 들어 10㎜의 높이 위치에 배치된 인젝터 본체(321) 내에 전극(36a, 36b)이 설치되어 있기 때문에, 상기 예와 비교하여 플라즈마의 해리도를 많이 올리지 않아도, 성막시의 반응에 필요한 활성을 얻을 수 있다. 이 결과, 플라즈마 발생에 필요한 에너지 소비량을 많이 증가시키지 않고 성막을 행할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 관한 성막 장치는, 회전 테이블(2)의 회전 방향에 복수의 웨이퍼(W)를 배치하고, 회전 테이블(2)을 회전시켜 제1 처리 영역(P1)과 제2 처리 영역(P2)을 순서대로 통과시켜 소위 ALD(혹은 MLD)를 행하도록 하고 있기 때문에, 높은 처리량으로 성막 처리를 행할 수 있다. 그리고 상기 회전 방향에 있어서 제1 처리 영역(P1)과 제2 처리 영역(P2)의 사이에 낮은 천장면을 구비한 분리 영역(D)을 설치하는 동시에 회전 테이블(2)의 회전 중심부와 진공 용기(1)에 의해 구획한 중심부 영역(C)으로부터 회전 테이블(2)의 주연을 향하여 분리 가스를 토출하고, 상기 분리 영역(D)의 양측에 확산되는 분리 가스 및 상기 중심부 영역(C)으로부터 토출되는 분리 가스와 함께 상기 반응 가스가 회전 테이블(2)의 주연과 진공 용기의 내주벽의 간극을 통하여 배기되기 때문에, 양쪽 반응 가스의 혼합을 방지할 수 있고, 이 결과 양호한 성막 처리를 행할 수 있고, 회전 테이블(2) 상에 있어서 반응 생성물이 발생하는 것이 전혀 없거나 최대한 억제되고, 파티클의 발생이 억제된다. 또한, 본 발명은 회전 테이블(2)에 1개의 웨이퍼(W)를 적재하는 경우에도 적용할 수 있다.

또한, 이미 서술된 바와 같이 활성화 가스 인젝터(32)는, 진공 용기(1)의 용기 본체(12)로부터 착탈 가능하게 구성되어 있으므로, 당해 인젝터(32)의 메인터넌스나 개조, 또한 새로운 반응 가스 노즐로의 교환이 용이하다. 단, 활성화 가스 인젝터(32)는 용기 본체(12) 측의 주위벽에 고정될 경우에 한하지 않고, 예를 들어 진공 용기(1)의 천장판(11)의 저면에 고정되는 구성으로도 좋다.

다음에, 도 14 내지 도 16을 사용하여 제2 실시 형태에 관한 활성화 가스 인젝터(32a)에 대하여 설명한다. 또한, 이들의 도면에 있어서, 이미 서술된 제1 실시 형태에 관한 활성화 가스 인젝터(32)와 같은 기능을 갖는 것에 대해서는 도 9 내지 도 12에 나타낸 것과 같은 번호가 부여되어 있다.

제2 실시 형태에 관한 활성화 가스 인젝터(32a)는, 플라즈마 에칭 내성이 우수하고, 또한 이미 서술된 제1 실시 형태에 관한 활성화 가스 인젝터(32)의 재료인 석영과 비교하여 가공하기 쉬운 고순도 알루미나로 제작되어 있다. 본 실시 형태에 관한 활성화 가스 인젝터(32a)의 인젝터 본체(321)에 있어서는, 도 14에 나타낸 바와 같이 가스 도입실(322)의 기단부측의 측벽부에 가스 도입 포트(39)가 접속되어, 이 가스 도입 포트(39)의 개구부로부터 가스 도입실(322) 내로 NH₃ 가스가 도입되는 점이 가스 도입 노즐(34)을 사용하는 제1 실시 형태와 상이하다. 또한, 격벽(324)의 거의 중앙의 높이 위치에는, 가스 도입실(322)과 가스 활성화실(323)을 연결하는 연통 구멍(326)이 격벽(324)의 길이 방향으로 간격을 두고 배열되어 있는 점에 대해서도, 격벽(324)의 상부에 직사각형 형상의 절결부(325)를 설치한 제1 실시 형태와 상이하다.

한편, 가스 활성화실(323)에 대해서는, 도 14, 도 15에 나타낸 바와 같이, 유전체제의 시스 부재(352, 354)에 의해 각 전극(36a, 36b)의 배치 공간(353, 355)을 형성하고, 이들의 배치 공간(353, 355) 내에 각 전극(36a, 36b)을 관통 삽입하 여 배치한 점이, 시스관(35a, 35b)을 사용하는 제1 실시 형태와 상이하다. 본 예에서는 2개의 전극이 상하 방향으로 서로 평행하게 배치되고, 상방의 시스 부재(352)의 하면과, 하방의 시스 부재(354)의 상면 사이에 플라즈마 발생부(351)에 상당하는 간극이 형성되도록 2개의 시스 부재(352, 354)가 배치되어 있다. 이들의 시스 부재(352, 354)는, 예를 들어 인젝터 본체와 같은 고순도 알루미나제이며, 예를 들어 따로 가공한 시스 부재(352, 354)를 세라믹스 접착제 등으로 접합하는 것 등에 의해 인젝터 본체 내에 설치되어 있다. 또한, 가공이 가능할 경우에는, 본 실시 형태에 관한 활성화 가스 인젝터(32a)에 대해서도 석영제로 해도 되는 것은 물론이다.

이 결과, 제1 실시 형태에서 설명하였을 경우와 마찬가지로, 전극(36a, 36b)은, 예를 들어 2㎜ 내지 10㎜의 사이의, 예를 들어 4㎜의 간격을 두고 배치되고, 외부의 고주파 전원으로부터 고주파 전력을 인가함으로써 플라즈마 발생부(351)를 통류하는 NH₃ 가스를 플라즈마화할 수 있다.

또한, 도 15에 나타낸 바와 같이 하방측의 시스 부재(354)는, 인젝터 본체(321)의 측벽부로부터 이격된 위치에 배치되어 있고, 플라즈마 발생부(351)를 통과한 NH₃ 가스는 당해 측벽부와 시스 부재(354) 사이에 형성된 공간을 통과한 후, 가스 토출 구멍(33)을 거쳐 진공 용기(1) 내로 공급되는 구조로 되어 있다.

이하, 제2 실시 형태에 관한 활성화 가스 인젝터(32a)의 작용에 있어서 설명하면, 가스 도입 포트(39)로부터 도입된 NH₃ 가스는, 도 16에 나타낸 바와 같이 기 단부측으로부터 선단측으로 가스 도입실(322) 내를 흐르면서, 각 연통 구멍(326)을 통하여 가스 활성화실(323) 내로 유입한다. 가스 활성화실(323)에 유입된 NH₃ 가스는, 상하의 시스 부재(352, 354) 사이에 형성된 플라즈마 발생부(351)를 통류하여 플라즈마화되고, 활성화된 상태가 되어 가스 토출 구멍(33)을 향하여 흘러간다. 본 예에 있어서도, 활성화된 NH₃ 가스는 플라즈마 발생부(351)를 통과한 직후에 진공 용기(1) 내로 공급되므로, 활성이 높은 상태에서 웨이퍼(W) 표면에 NH₃ 가스를 공급할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 관한 활성화 가스 인젝터(32a)에서는, 격벽(324)의 연통 구멍(326)으로부터 가스 토출 구멍(33)을 향하는 유로가 하나밖에 없으므로, 모든 NH₃ 가스가 플라즈마 발생부(351)를 통류하고, 효율적으로 NH₃ 가스를 플라즈마화할 수 있다.

여기서, 유로 형성 부재를 이루는 인젝터 본체(321)의 형상은, 제1 실시 형태, 제2 실시 형태에 나타낸 하우징 형상에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 17 및 도 18에 나타낸 바와 같이, 원관 형상의 인젝터 본체(321)를 사용하여 활성화 가스 인젝터(32b)를 구성하여도 좋다. 당해 예에 관한 활성화 가스 인젝터(32b)는, 예를 들어 원관 형상의 인젝터 본체(321) 내에 가스 도입 노즐(34)을 삽입하여 이중 원관 구조를 형성하고, 이 가스 도입 노즐(34)의 하방측에 당해 가스 도입 노즐(34)의 길이 방향을 따라 신장되도록 한 쌍의 전극(36a, 36b)을 배치한 구조로 되어 있다. 가스 도입 노즐(34)은, 가스 구멍(341)을 예를 들어 상방측을 향하여 인젝터 본체(321) 내에 배치되고, 당해 가스 도입 노즐(34)의 하방측이며, 가스 도 입 노즐(34)의 외벽면과 인젝터 본체(321)의 내벽면 사이의 공간에는 각각 시스 관(35a, 35b) 내로 관통 삽입된 전극(36a, 36b)이 횡방향으로 배열되도록 배치되어 있다. 이 결과, 인젝터 본체(321)에 설치된 가스 토출 구멍(33)의 상방에는, 한 쌍의 전극(36a, 36b)에 끼워진 플라즈마 발생부(351)가 형성된다.

그리고 가스 도입 노즐(34)로부터 인젝터 본체(321) 내에 공급된 NH₃ 가스는, 도 18에 당해 가스의 흐름을 화살표로 나타낸 바와 같이, 가스 도입 노즐(34)의 외벽면과 인젝터 본체(321)의 내벽면 사이의 공간을 통과하여 플라즈마 발생부(351)에 도달하고, 당해부(351)에서 플라즈마화되고, 활성화된 후, 가스 토출 구멍(33)을 통하여 웨이퍼(W) 표면에 공급된다. 본 예에 있어서, 가스 도입 노즐(34)의 내측의 공간은 가스 도입용 유로로서의 가스 도입관(322)에 상당하고, 당해 가스 도입 노즐(34)과 인젝터 본체(321)에 끼워진 공간은 가스 활성화용 유로로서의 가스 활성화실(323)에 상당한다. 또한, 가스 도입 노즐(34)의 관벽은, 이들 가스 도입용 유로(322)와 가스 활성화용 유로(323)를 구획하는 격벽에 상당하고, 당해 관벽에 설치된 가스 구멍(341)은 이들 2개의 유로(322, 323)를 연결하는 연통 구멍에 상당한다.

계속해서, 반응 가스를 활성화시키는 수단으로서 가열 히터를 이용하는 제3 실시 형태에 관한 활성화 가스 인젝터(32c)에 대하여 설명한다. 도 19 및 도 20은, 각각 제3 실시 형태에 관한 활성화 가스 인젝터(32c)의 내부 구조를 도시하는 사시도 및 종단면도이며, 이미 서술된 제1 실시 형태에 관한 활성화 가스 인젝 터(32)와 같은 기능을 갖는 것에 있어서는 도 9 내지 도 12에 나타낸 것과 같은 번호를 부여하고 있다.

제3 실시 형태에 관한 활성화 가스 인젝터(32c)는, 예를 들어 유로 형성 부재를 이루는 하우징 형상의 고순도 알루미나제의 인젝터 본체(321) 내부에, 가스 도입용 유로인 가스 도입실(322)과 가스 활성화용 유로인 가스 활성화실(323)이 격벽(324)으로 구획되어 형성되어 있다. 가스 도입실(322)의 기단부측의 측벽부에는 가스 도입 포트(39)가 접속되는 한편, 가스 활성화실(323)에는 후술하는 가열 히터(30)가 설치되어 있고, 이들 2개의 공간(322, 323)은, 격벽(324)의 길이 방향으로 간격을 두고 배열된 연통 구멍(326)을 통하여 연통하고 있다.

가스 활성화실(323) 내의 가열 히터(30)는, 도 21의 사시도에 나타낸 바와 같이, 예를 들어 저항 발열선(303)을 둘러싼 통 형상체(302)와, 이 통 형상체(302)를 덮는 원통 형상의 커버체(301)로부터 이루어지는 이중관 구조로 되어 있다. 통 형상체(302)는 예를 들어 알루미나 등의 세라믹제의 원통이며, 당해 통 형상체(302)의 내측에는 기단부로부터 선단측을 향하여 저항 발열선(303)이 관통하고 있다. 통 형상체(302)의 선단으로부터 취출된 저항 발열선(303)은, 통 형상체(302)의 외주면을 따라 기단부측을 향하여 감겨있고, 후술하는 전원부(307)로부터 공급되는 전력에 의해 발열하여, 가스 활성화실(323) 내에 공급된 NH₃ 가스를 가열하고, 활성화하는 역할을 한다.

커버체(301)는, 이미 서술된 통 형상체(302)를 덮는 가늘고 긴 원통 형상의 부재이고, 예를 들어 석영 등의 투명한 부재에 의해 구성되고, 저항 발열선(303)으로부터의 방사열을 가스 활성화실(323) 내로 투과시킬 수 있다. 도 19에 나타낸 바와 같이, 커버체(301)의 선단측은 폐쇄되어 있는 한편, 그 기단부측은 인젝터 본체(321)의 측벽부에 고정되어 있어, 커버체(301)의 내부는 가스 활성화실(323)과는 격리된 분위기로 이루어져 있다. 또한, 통 형상체(302)는, 인젝터 본체(321)의 측벽부를 관통한 형상체로 고정되고, 이미 서술된 저항 발열선(303)은 당해 통 형상체(302)의 기단부측에서 인출되어, 도 19에 나타내는 보호관(37) 내를 관통하고, 급전선(304)이 되어 전원부(307)에 접속되어 있다.

또한, 예를 들어 도 21에 나타낸 바와 같이 커버체(301)와 통 형상체(302) 사이의 공간에는, 예를 들어 열전대 등으로부터 이루어지는 온도 검출단(305)가 삽입되고 있어, 당해 온도 검출단(305)로부터 인출된 도선(306)은, 도 19에 나타낸 바와 같이 인젝터 본체(321) 외부의 보호관(37)을 통과하여 온도 검출부(308)에 접속되어 있다. 온도 검출부(308)는, 예를 들어 열전대인 온도 검출단(305)의 기전력에 기초하여 계측된 온도 데이터를 이미 서술된 제어부(100)에 출력하는 역할을 하고, 제어부(100)는 계측된 온도 데이터에 기초하여 전원부(307)의 출력을 증감함으로써 저항 발열선(303)의 출력을 조절할 수 있다.

이하, 제3 실시 형태에 관한 활성화 가스 인젝터(32c)의 작용에 대하여 설명하면, 가스 도입 포트(39)로부터 도입된 NH₃ 가스는, 가스 도입실(322) 내를 기단부측으로부터 선단측으로 흐르면서, 각 연통 구멍(326)을 통하여 가스 활성화실(323) 내로 유입된다. 가스 활성화실(323)에 유입한 NH₃ 가스는, 가열 히터(30)로부터 방사되는 방사열을 받아 가열되고, 활성화된 상태로 되어 가스 토출 구멍(33)을 향하여 흘러간다. 본 예에 있어서도 활성화한 NH₃ 가스는 가스 활성화실(323) 내에서 활성화된 직후에 진공 용기(1) 내에 공급되므로, 활성이 높은 상태로 웨이퍼(W) 표면에 NH₃ 가스를 공급할 수 있다. 또한, 가열 히터(30)로부터의 열방사를 이용하므로, 가스 활성화실(323) 내를 흐르는 NH₃ 가스를 완전하게 가열하는 것이 가능하고, 예를 들어 이미 서술된 플라즈마를 사용한 활성화 방식과 같이, NH₃ 가스가 플라즈마가 형성되는 영역을 흐르도록 하는 유로 조절을 할 필요가 없고, 활성화 인젝터(32c)의 구조를 간략화할 수 있다.

또한, 가열 히터(30)를 사용할 경우에는, 예를 들어 도 22, 도 23에 나타낸 제4 실시 형태에 관한 활성화 가스 인젝터(32d)와 같이, 격벽(324)을 설치하지 않고 인젝터 본체(321)의 하우징 내를 모두 가스 활성화실(323)로 하여도 좋다. 이 예로는, 예를 들어 가스 도입 포트(39)로부터 가스 활성화실(323) 내에 가열 히터(30)와 평행하게 가스 도입 노즐(34)을 삽입한 구성이 되고, NH₃ 가스는, 이 가스 도입 노즐(34)의 측벽면에 설치한 가스 구멍(341)에서 가스 활성화실(323) 내로 도입되어 가열되고, 활성화한 상태로 가스 토출 구멍(33)을 통하여 웨이퍼(W)에 공급된다. 즉, 도 22, 도 23에 나타낸 활성화 가스 인젝터(32d)에 있어서는, 가스 도입 노즐(34) 내의 공간은 가스 도입용 유로에 상당하고, 당해 가스 도입 노즐(34) 의 관벽은 가스 도입용 유로와 가스 활성화실(323)의 격벽에 상당한다. 이 경우에는, 노즐(34)에 설치된 가스 구멍(341)은 이 가스 도입용 유로와 가스 활성화실(가스 활성화용 유로)(323) 사이의 연통 구멍에 상당하는 것이 된다.

또한, 본 예에 있어서도 인젝터 본체(321)는 하우징 형상의 것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 17 및 도 18에 나타낸 본체(321)의 형상이 원통 형상의 활성화 가스 인젝터(32b)에 있어서, 가스 도입 노즐(34)의 하방에, 전극(36a, 36b)에 바꾸어 이미 서술된 제3 실시 형태, 제4 실시 형태 중에 나타낸 가열 히터(30)를 배치한 활성화 가스 인젝터도 본 발명의 범위에 포함된다.

본 발명에서 적용되는 처리 가스로서는, 상술한 예 이외에, SiN막을 구성하는 Si의 원료가 되는 반응 가스로서, 예를 들어 모노실란, HCD(헥사디클로로실란) 등을 사용하여도 좋고, N의 원료가 되는 반응 가스로서 N₂, N₂O 등을 사용하여도 좋다. 이들의 원료 가스 중, 상술한 각 실시 형태에 기재한 것 같이, N의 원료가 되는 반응 가스를 플라즈마화하여 활성화시켜도 좋고, Si의 원료가 되는 반응 가스를 플라즈마화하여도 좋다.

본 실시 형태에 관한 성막 장치는 SiN막을 성막하는 프로세스를 한정하지 않고, 예를 들어 SiO₂막 및 다른 재료의 막을 성막하는 프로세스에 적용하여도 좋다. 이 경우에는, 예를 들어 원료 가스가 되는 제1 반응 가스로서 BTBAS(비스터셜부틸아미노실란), DCS(디클로로실란), HCD(헥사클로로디실란), TMA(트리메틸알루미늄), 3DMAS(트리스디메틸아미노실란), TEMAZ(테트라키스에틸메틸아미노지르코늄), TEMHF(테트라키스에틸메틸아미노하프늄), Sr(THD)₂(스트론튬비스테트라메틸헵탄디오나토), Ti(MPD)(THD)(티타늄메틸펜탄디오나토비스테트라메틸헵탄디오나토), 모노아미노실란 등을 채용하고, 이들의 원료 가스를 산화하는 산화 가스인 제2 반응 가스로서 O₃ 가스(오존 가스)나 수증기 등을 채용하고, 이들의 반응 가스 중, 예를 들어 산화 가스를 공급하는 반응 가스 노즐에, 이미 서술된 제1 실시 형태, 제2 실시 형태에 기재된 활성화 가스 인젝터(32, 32a 내지 32d)를 적용하여도 좋다. 또한, 원료 가스의 공급에 있어서도 활성화 가스 인젝터(32, 32a 내지 32d)를 적용하여도 되는 것은 물론이다.

또한, 제1 실시 형태, 제2 실시 형태에 나타낸 각 활성화 가스 인젝터(32, 32a)의 구성에 대해서도, 각 실시 형태 중에 예시한 구성예에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 진공 용기(1) 내에 NH₃ 가스를 토출하는 가스 토출 구멍(33)을 슬릿 형상으로 구성하여도 좋다. 또한, 제2 실시 형태에 있어서 시스 부재(352, 354)를 인젝터 본체(321)의 저면에 간격을 두고 좌우로 모두 배치하고, 이 시스 부재(352, 354) 사이에 형성되는 플라즈마 발생부(351)의 하방에 가스 토출 구멍(33)을 배치하는 구성으로도 좋다. 또한, 제2 실시 형태에 있어서 인젝터 본체(321) 내를 격벽(324)에서 2개의 공간(322, 323)에 구획하는 대신에, 격벽(324)을 설치하지 않고 일체화된 가스 활성화실(323) 내에 제1 실시 형태에 나타낸 가스 도입 노즐(34)을 삽입하고, 이 가스 도입 노즐(34)로부터 플라즈마 발생부(351)를 향하여 NH₃ 가스를 토출하는 구성으로도 좋다.

그리고 상기 분리 가스 공급 노즐[41(42)]의 양측에 각각 위치하는 협애한 공간을 형성하는 상기 제1 천장면(44)은, 도 24a, 도 24b에 상기 분리 가스 공급 노즐(41)을 대표하여 나타낸 바와 같이, 예를 들어 300㎜ 직경의 웨이퍼(W)를 피처리 기판으로 할 경우, 웨이퍼(W)의 중심(WO)이 통과하는 부위에 있어서 회전 테이블(2)의 회전 방향에 따른 폭 치수(L)가 50㎜ 이상인 것이 바람직하다. 볼록 형상부(4)의 양측으로부터 당해 볼록 형상부(4)의 하방(협애한 공간)에 반응 가스가 침입하는 것을 유효하게 저지하기 위해서는, 상기 폭 치수(L)가 짧을 경우에는 그에 따라 제1 천장면(44)과 회전 테이블(2) 사이의 거리도 작게 할 필요가 있다. 또한, 제1 천장면(44)과 회전 테이블(2) 사이의 거리를 어떤 치수로 설정하였다고 하면, 회전 테이블(2)의 회전 중심으로부터 이격될수록, 회전 테이블(2)의 속도가 빨라지므로, 반응 가스의 침입 저지 효과를 얻기 위해서 요구되는 폭 치수(L)는 회전 중심으로부터 이격될수록 길어진다. 이러한 관점에서 고찰하면, 웨이퍼(W)의 중심(WO)이 통과하는 부위에 있어서의 상기 폭 치수(L)가 50㎜보다도 작으면, 제1 천장면(44)과 회전 테이블(2)의 거리를 상당히 작게 할 필요가 있기 때문에, 회전 테이블(2)을 회전하였을 때에 회전 테이블(2) 혹은 웨이퍼(W)와 천장면(44)의 충돌을 방지하기 위하여, 회전 테이블(2)의 요동을 최대한 억제하는 연구가 요구된다. 또한, 회전 테이블(2)의 회전수가 높을수록, 볼록 형상부(4)의 상류측으로부터 당해 볼록 형상부(4)의 하방측으로 반응 가스가 침입하기 쉬워지므로, 상기 폭 치수(L)를 50㎜보다도 작게 하면, 회전 테이블(2)의 회전수를 낮게 하여야 하므로, 처리량의 점에서 득책이 아니다. 따라서, 폭 치수(L)가 50㎜ 이상인 것이 바람직하지만, 50㎜ 이하여도 본 발명의 효과가 얻어지지 않는 것은 아니다. 즉, 상기 폭 치수(L)가 웨이퍼(W) 직경의 1/10 내지 1/1인 것이 바람직하고, 약 1/6 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 도 24a에 있어서는 도시의 편의상, 오목부(24)의 기재를 생략하고 있다.

여기서, 처리 영역(P1, P2) 및 분리 영역(D)의 각 레이아웃에 대하여 상기 실시 형태 이외의 다른 예를 든다. 도 25는, 예를 들어 활성화 가스 인젝터(32)[이하의 각도에 있어서의 설명에 있어서, 이미 서술된 각 활성화 가스 인젝터(32a, 32b, 32c, 32d)로 대체한 경우도 같음]를 반송구(15)보다도 회전 테이블(2)의 회전 방향 상류측에 위치시킨 예이며, 이러한 레이아웃이어도 마찬가지의 효과가 얻어진다.

또한, 본 발명은, 분리 가스 노즐[41(42)]의 양측에 협애한 공간을 형성하기 위하여 낮은 천장면(제1 천장면)(44)을 설치하는 것이 필요하지만, 도 26에 나타낸 바와 같이 반응 가스 노즐(31)[활성화 가스 인젝터(32)]의 양측에도 같은 낮은 천장면을 설치하고, 이들 천장면을 연속시키는 구성, 즉 분리 가스 노즐[41(42)] 및 반응 가스 노즐(31)[활성화 가스 인젝터(32)]이 설치되는 곳 이외에는, 회전 테이블(2)에 대향하는 영역 전면에 볼록 형상부(4)를 설치하는 구성으로도 마찬가지의 효과가 얻어진다. 이 구성은 다른 견해로 보면, 분리 가스 노즐[41(42)]의 양측의 제1 천장면(44)이 반응 가스 노즐(31)[활성화 가스 인젝터(32)]까지 퍼진 예이다. 이 경우에는, 분리 가스 노즐[41(42)]의 양측에 분리 가스가 확산되고, 반응 가스 노즐(31)[활성화 가스 인젝터(32)]의 양측에 반응 가스가 확산되고, 양쪽 가스가 볼록 형상부(4)의 하방측(협애한 공간)으로 합류하지만, 이들의 가스는 반응 가스 노즐(31)[활성화 가스 인젝터(32)]과 분리 가스 노즐[42(41)] 사이에 위치하는 배기구[61(62)]로부터 배기하게 된다.

이상의 실시 형태에서는, 회전 테이블(2)의 회전축(22)이 진공 용기(1)의 중심부에 위치하고, 회전 테이블(2) 중심부와 진공 용기(1)의 상면부 사이의 공간에 분리 가스를 퍼지하지만, 본 발명은 도 27에 나타낸 바와 같이 구성하여도 좋다. 도 27의 성막 장치에 있어서는, 진공 용기(1)의 중앙 영역의 저면부(14)가 하방측으로 돌출하고 있어서 구동부의 수용 공간(80)을 형성하는 동시에, 진공 용기(1)의 중앙 영역의 상면에 오목부(80a)가 형성되고, 진공 용기(1)의 중심부에 있어서 수용 공간(80)의 저부와 진공 용기(1)의 상기 오목부(80a)의 상면 사이에 지지 기둥(81)을 개재시켜, 제1 반응 가스 노즐(31)로부터의 DCS 가스와 활성화 가스 인젝터(32)로부터의 NH₃ 가스가 상기 중심부를 통하여 서로 섞이는 것을 방지하고 있다.

회전 테이블(2)을 회전시키는 기구에 대해서는, 지지 기둥(81)을 둘러싸도록 회전 슬리브(82)를 설치하여 이 회전 슬리브(81)를 따라 링 형상의 회전 테이블(2)을 설치하고 있다. 그리고 상기 수용 공간(80)에 모터(83)에 의해 구동되는 구동 기어부(84)를 설치하고, 이 구동 기어부(84)에 의해, 회전 슬리브(82)의 하부의 외주에 형성된 기어부(85)를 통하여 당해 회전 슬리브(82)를 회전시키도록 하고 있다. 86, 87 및 88은 베어링부이다. 또한, 상기 수용 공간(80)의 저부에 퍼지 가스 공급관(74)을 접속하는 동시에, 상기 오목부(80a)의 측면과 회전 슬리브(82)의 상단부 사이의 공간에 퍼지 가스를 공급하기 위한 퍼지 가스 공급관(75)을 진공 용기(1)의 상부에 접속하고 있다. 도 27에서는, 상기 오목부(80a)의 측면과 회전 슬리브(82)의 상단부 사이의 공간에 퍼지 가스를 공급하기 위한 개구부는 좌우 2곳에 기재하고 있지만, 회전 슬리브(82)의 근방 영역을 통하여 DCS 가스와 NH₃ 가스가 서로 섞이지 않도록 하기 위하여, 개구부(퍼지 가스 공급구)의 배열수를 설계하는 것이 바람직하다.

도 27의 실시 형태에서는, 회전 테이블(2) 측에서 보면, 상기 오목부(80a)의 측면과 회전 슬리브(82)의 상단부 사이의 공간은 분리 가스 토출 구멍에 상당하고, 그리고 이 분리 가스 토출 구멍, 회전 슬리브(82) 및 지지 기둥(81)에 의해, 진공 용기(1)의 중심부에 위치하는 중심부 영역이 구성된다.

그런데, 상기 실시 형태에서는 도 2나 도 3 등에 나타내는 바와 같이, 성막 장치를 회전 테이블식의 성막 장치로서 실현하고 있지만, 다른 실시 형태에서는, 벨트 컨베이어식의 성막 장치로서 실현해도 좋다. 그러한 성막 장치로는, 웨이퍼(W)는, 회전 테이블(2)이 아니라, 벨트 컨베이어 상에 적재되고, 벨트 컨베이어를 따라 배치되는 제1 처리 영역, 낮은 천장면과 분리 가스 노즐을 포함하는 분리 영역, 제2 처리 영역, 및 낮은 천장면과 분리 가스 노즐을 포함하는 다른 분리 영역을 교대로 통과한다. 또한 본 성막 장치는 다른 실시 형태에 있어서는, 낱장식의 성막 장치로서 실현되어도 좋다. 이 경우, 웨이퍼는 고정된 서셉터에 적재되고, 반응 가스 노즐, 분리 가스 노즐, 볼록 형상 서셉터 상의 웨이퍼에 대하여 이 동한다.

이상에서 서술한 성막 장치를 사용한 기판 처리 장치에 대하여, 도 28에 나타낸다. 도 28 중, 101은 예를 들어 25매의 웨이퍼를 수납하는 후프라고 불리는 밀폐형의 반송 용기, 참조 부호 102는 반송 아암(103)이 배치된 대기 반송실, 참조 부호 104, 참조 부호 105는 대기 분위기와 진공 분위기 사이에서 분위기가 절환 가능한 로드 로크실(예비 진공실), 참조 부호 106은, 2기의 반송 아암(107)이 배치된 진공 반송실, 참조 부호 108, 참조 부호 109는 본 발명의 실시 형태에 의한 성막 장치(후술하는 실시 형태에 의한 성막 장치를 포함)이다. 반송 용기(101)는 도시하지 않은 적재대를 구비한 반입 반출 포트에 외부로부터 반송되어, 대기 반송실(102)에 접속된 후, 도시하지 않은 개폐 기구에 의해 덮개가 열려 반송 아암(103)에 의해 당해 반송 용기(101) 내로부터 웨이퍼가 취출된다. 계속해서 로드 로크실[104(105)] 내에 반입되어 당해 실내를 대기 분위기로부터 진공 분위기로 절환하고, 그 후 반송 아암(107)에 의해 웨이퍼가 취출되어 성막 장치(108, 109)의 한쪽에 반입되어, 이미 서술된 성막 처리가 된다. 이렇게, 예를 들어 5매 처리용의 본 발명의 성막 장치를 복수개 예를 들어 2개 구비함으로써, 소위 ALD(MLD)를 높은 처리량으로 실시할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스로서 각각, 예를 들어 BTBAS 가스 및 O₃ 가스를 사용하는 동시에, 이미 서술된 활성화 가스 인젝터[32(32a 내지 32d)]에 있어서 이들의 반응 가스를 활성화하여 SiO₂막을 성막하여 도 좋은 것은 이미 서술하였지만, 이 SiO₂막을 성막할 경우에는, 당해 SiO₂막의 개질을 행하기 위하여 활성화 가스 인젝터를 사용하여도 좋다. 이렇게 SiO₂막을 개질하기 위한 활성화 가스 인젝터를 구비한 구체적인 성막 장치에 대하여, 도 29 내지 도 35를 참조하여 설명한다.

또한, 이하의 예에 있어서, 이미 서술된 예와 같은 구성의 부위에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략한다.

도 29 및 도 30에 나타낸 바와 같이, 이 성막 장치에는 제2 반응 가스인 O₃ 가스를 공급하기 위한 제2 반응 가스 노즐(210)이 제2 반응 가스 공급 수단으로 설치되어 있고, 이 노즐(210)은, 회전 테이블(2)의 회전 방향에 있어서, 이미 서술된 반송구(15)의 상류측에 배치되어 있다. 이 노즐(210)은, 제1 반응 가스 노즐(31)과 거의 마찬가지로 구성되고, 회전 테이블(2)의 회전 방향과 교차하는 방향으로 수평으로 신장되도록, 기단부인 가스 공급 포트(211)가 진공 용기(1) 측의 주위벽을 관통하여 기밀하게 설치되어 있다. 또한, 이 노즐(210)에는, 가스 공급 포트(211)를 통하여 진공 용기(1)의 외부에 있어서 도시하지 않은 O₃ 가스의 공급원이 접속되어 있다. 노즐(210)에는, 이미 서술된 노즐(31)과 마찬가지로, 하방측에 반응 가스를 토출하기 위한 도시하지 않은 토출구가 바로 아래를 향하도록 형성되어 있고, 이 토출구는 구경이 예를 들어 0.5㎜, 간격이 예를 들어 10㎜이 되도록 노즐(210)의 길이 방향으로 배열되어 있다. 이 노즐(210)의 하방 영역은 이미 서술된 제2 처리 영역(P2)에 상당한다.

또한, 도 31에 나타낸 바와 같이, 회전 테이블(2)의 회전 방향에 있어서, 반송구(15)[제2 반응 가스 노즐(210)]와 제1 반응 가스 노즐(31)의 상류측의 분리 영역(D) 사이에는, 이미 서술된 활성화 가스 인젝터(32)와 마찬가지로 처리 가스를 활성화(이온화) 하기 위한 활성화 가스 인젝터[플라즈마 가스 인젝터(220)]가 설치되어 있다.

이 활성화 가스 인젝터(220)는, 커버체(기류 형성 부재)(221)를 구비하고 있고, 도 32a는 커버체(221)를 제거한 상태의 도면, 도 32b는 커버체(221)를 배치한 외관을 나타내고 있다. 즉, 이 활성화 가스 인젝터(220)는, 도 32a 및 도 32b에 나타낸 바와 같이, 하면측이 개방되는 동시에 회전 테이블(2)의 반경 방향을 따라서, 이 예에서는 진공 용기(1)의 용기 본체(12)(도 30)의 주위 벽으로부터 진공 용기(1)의 중앙을 향해 신장되고, 수평으로 신장되는 개략 상자형의 편평한 하우징인 커버체(221)와, 이 커버체(221) 내에 길이 방향을 따라 수납된 이미 서술된 가스 도입 노즐(34) 및 한 쌍의 시스관(35a, 35b)을 구비하고 있다.

이 커버체(221)는, 예를 들어 석영으로 구성되어 있고, 또한 이미 서술된 도 31에 나타낸 바와 같이, 진공 용기(1)의 천장판(11)으로부터 지지 부재(223)에 의해 길이 방향을 따라 복수 군데에 있어서 현수되어 있다. 또한, 이 커버체(221)는, 도 32b에 나타낸 바와 같이, 회전 테이블(2)의 회전 방향(둘레 방향)에 있어서의 양측면의 하단부를 각각 좌우 외측에 거의 직각으로 굴곡시켜 플랜지 형상으로 수평으로 신장되도록 기류 규제면(222)이 형성되고, 또한 중심부 영역(C)에 대향하는 측단부면의 하단부를 중심부 영역(C) 측을 향하여 거의 직각으로 굴곡시켜 플랜 지 형상으로 수평으로 신장되도록 기류 규제면(222)이 형성되어, 전체 외관으로서는, 말하자면 모자형의 형상으로 되어 있다. 또한, 지지 부재(223)에 대해서는, 도 31 이외에는 도시를 생략하고 있다.

이 기류 규제면(222)은, 도 33에 나타낸 바와 같이, 당해 기류 규제면(222)의 하단부면과 회전 테이블(2)의 상면 사이의 간극(t)을 수평하게, 또한 예를 들어 2㎜ 이하로 좁힘으로써, 진공 용기(1)의 내부 분위기가 당해 간극(t)을 통하여 커버체(221)의 내부 영역으로 인입하는 것을 억제하기 위한 것이다. 이때, 회전 테이블(2)의 반경 방향 내주측으로부터 외주측을 향할수록, 회전 테이블(2)의 회전을 따라 흐르는 가스의 유속이 빨라지고, 커버체(221) 내로 가스의 침입하는 우려가 커지므로, 이 기류 규제면(222)은, 회전 테이블(2)의 반경 방향 내주측으로부터 외주측을 향함에 따라 폭 치수(u)가 넓어지도록 형성되어 있다. 이 기류 규제면(222)의 폭 치수(u)에 대하여 일례를 들면, 커버체(221)의 하방 위치에 웨이퍼(W)가 위치하였을 때, 회전 테이블(2)의 회전 중심측의 웨이퍼(W)의 외연에 대향하는 부위의 폭 치수(u)는, 예를 들어 80㎜, 진공 용기(1)의 내주벽측의 웨이퍼(W)의 외연에 대향하는 부위의 폭 치수(u)는, 예를 들어 130㎜가 된다. 한편, 가스 도입 노즐(34) 및 시스관(35a, 35b)이 수납된 부위에 있어서의 커버체(221)의 상단부면과, 진공 용기(1)의 천장판(11)의 하면 사이의 치수는 상기의 간극(t)보다도 커지도록 20㎜ 이상, 예를 들어 30㎜으로 설정되어 있다.

상기 가스 도입 노즐(34) 및 시스관(35a, 35b)은, 횡배열로 서로 간격을 두고 수평으로 배치된 시스관(35a, 35b)에 대하여, 가스 도입 노즐(34)의 가스 구 멍(341)으로부터 플라즈마 발생용의 처리 가스, 예를 들어 Ar(아르곤) 가스가 수평으로 토출되도록 구성되는 동시에, 후술하는 바와 같이, 진공 용기(1) 측의 주위벽으로부터, 예를 들어 수평으로 신장되도록 기밀하게 설치되어 있다.

시스관(35a, 35b)은, 이 예에서는 고순도 석영으로부터 구성되는 동시에, 플라즈마 에칭 내성이 우수한, 예를 들어 이트리아(산화이트륨, Y₂O₃)막이, 예를 들어 100㎛ 정도의 막 두께가 되도록 그 표면에 코팅되어 있다. 또한, 이들의 시스 관(35a, 35b)은, 각각의 내부에 관통 삽입된 전극(36a, 36b) 사이의 이격 거리가 10㎜ 이하, 예를 들어 4.0㎜되도록 배치되어 있다. 이들의 전극(36a, 36b)은, 예를 들어 13.56㎒, 예를 들어 500W 이하의 고주파 전력이 진공 용기(1)의 외부의 고주파 전원으로부터 정합기(모두 도시하지 않음)를 통하여 공급되도록 구성되어 있다. 이 예에서는, 가스 도입 노즐(34)의 내측의 공간이 가스 도입용 유로에 상당하고, 커버체(221)가 유로 형성 부재에 상당하고, 또한 시스관(35a, 35b)이 배치되어 있어 처리 가스가 활성화되는 영역이 가스 활성화용 유로에 상당한다. 또한, 가스 도입 노즐(34)의 관벽은, 이들 가스 도입용 유로와 가스 활성화용 유로를 구획하는 격벽에 상당하고, 가스 도입 노즐(34)의 가스 구멍(341)은 이들 가스 도입용 유로와 가스 활성화용 유로를 연결하는 연통 구멍에 상당한다. 또한, 시스관(35a, 35b)의 하방 영역은, 웨이퍼(W)에 대하여 활성화된 가스를 토출하는 토출구에 대응된다.

다음에, 상기 시스관(35a, 35b)의 진공 용기(1) 측의 주위벽으로의 설치 방 법에 대하여 설명한다. 도 34a에 나타낸 바와 같이, 진공 용기(1)의 측 주위벽에는, 시스관(35a, 35b)의 단부에 설치된 이미 서술된 보호관(37)을 설치하기 위한 관통 구멍(230)이 형성되어 있고, 이 관통 구멍(230) 내에는, 진공 용기(1)의 외측으로부터 신장되도록, 외경이 관통 구멍(230)의 개구 직경보다도 작게 형성되는 동시에, 선단부[진공 용기(1)의 내부측]에 있어서의 내주면이 진공 용기(1)의 내부측을 향하여 테이퍼 형상으로 직경 축소되도록 형성된 개략 원통 형상의 외측 슬리브(231)가 삽입되어 있다. 이밖에 슬리브(231)와 진공 용기(1)의 측벽은, 외측 슬리브(231)의 단부면에 형성된 플랜지부(232)에 있어서 도시하지 않는 O-링을 통하여 기밀하게 고정되어 있다. 이 도 34a 및 도 34b에 있어서, 참조 부호 233은, 볼트(234)가 플랜지부(232)를 관통하여 외측 슬리브(231)와 진공 용기(1)의 측벽을 기밀하게 고정하기 위한 고정 구멍이다. 도 34b에 나타낸 바와 같이, 고정 구멍(233)은, 상하 방향으로 가늘고 길어, 볼트(234)의 나사부와의 사이에 상하로 간극이 발생한다. 그로 인해, 외측 슬리브(231)는, 관통 구멍(230) 내에 있어서 상하 방향으로 위치 조정이 가능하다. 구체적으로는, 본 실시 형태에서는, 시스관(35a, 35b)의 하단부면과 회전 테이블(2) 상의 웨이퍼(W)의 표면 사이의 거리를, 예를 들어 3.0㎜ 내지 9.0㎜의 사이에서 조정 가능하다. 외측 슬리브(231) 및 보호관(37)은 상하 이동되어, 위치가 조정되고, 조정된 위치에 있어서 볼트(234)에 의해 고정되면 좋다.

외측 슬리브(231) 내에는, 진공 용기(1)의 내부측로부터 순서대로 O-링(236), 내측 슬리브(237), O-링(236) 및 접속관(235)이 보호관(37)의 외주측을 덮도록 설치되어 있고, 예를 들어 도시하지 않은 고정 부재에 의해 접속관(235)이 진공 용기(1)의 외측으로부터 가압됨으로써, O-링(236, 236)을 통하여 외측 슬리브(231)와 보호관(37)이 기밀하게 밀착하게 된다. 이 도 34a 중, 참조 부호 238은 시스관(35a, 35b)으로부터 진공 용기(1)의 외측으로 신장되는 급전선이다.

또한, 진공 용기(1) 내부에는, 보호관(37)을 하방측으로부터 지지하도록 경사 조정 기구(240)가 설치되어 있다. 이 경사 조정 기구(240)는, 예를 들어 외측 슬리브(231)의 내면을 따라 연장되는 판상의 부재이고, 예를 들어 볼트 등의 조정 나사(241)에 의해 상단면의 높이 위치를 조정하여 진공 용기(1)의 내주벽에 고정될 수 있도록 구성되어 있다. 따라서, 이 경사 조정 기구(240)의 상단부면 높이 위치를 조정함으로써, 보호관(37)은 기단부측[외측 슬리브(231) 내의 단부]이 O-링(236)에 의해 기밀하게 압착된 채 진공 용기(1) 측의 단부가 상하로 이동하게 되므로, 회전 테이블(2)의 반경 방향에 있어서 보호관(37)[시스관(35a, 35b)]이 경사지게 된다. 이렇게 시스관(35a, 35b)을 경사지게 하는 예에 대하여 설명하면, 예를 들어 도 35에 나타낸 바와 같이, 회전 테이블(2)의 회전 중심측이 상방으로 들어올리도록, 즉 시스관(35a, 35b)의 하방에 웨이퍼(W)가 위치하였을 때, 예를 들어 시스관(35a, 35b)의 하단부 위치와, 회전 테이블(2)의 회전 중심부에 근접하는 웨이퍼(W)의 주연 및 진공 용기(1)의 내주벽에 근접하는 웨이퍼(W)의 주연 사이의 높이 치수가 각각 6.0㎜, 4.0㎜이 되도록 조정된다. 이미 서술된 가스 도입 노즐(34)에 대해서도, 보호관(37)[시스관(35a, 35b)]과 함께 상하 및 경사질 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 이 도 35에서는, 시스관(35a, 35b)의 경사 상태를 과장 하여 묘화하고 있다.

도 29 및 도 30에 나타낸 바와 같이, 이미 서술된 제1 반응 가스 노즐(31)은, 도시하지 않는 가스 공급원으로부터 제1 반응 가스인 BTBAS 가스가 공급되도록 구성되어 있고, 이 예에서는, BTBAS 가스가 분리 가스에 의해 희석되는 것을 억제하고, BTBAS 가스와 웨이퍼(W)의 접촉 시간을 증가하는 등의 이유로부터, 상기 커버체(221)와 거의 동일한 구성의 기류 규제 부재(250)가 이 노즐(31)을 덮도록 설치되어 있다.

다음에, 이 실시 형태에 있어서의 작용에 대하여 설명한다. 이미 서술된 예와 마찬가지로, 회전 테이블(2)에 예를 들어 5매의 웨이퍼(W)를 적재하고, 진공 용기(1) 내를 소정의 진공도 예를 들어 286.6㎩(2Torr) 내지 1066.6㎩(8Torr)로 조정하는 동시에, 회전 테이블(2)을 예를 들어 240rpm에서 회전시킨다. 또한, 웨이퍼(W)를 예를 들어 350℃로 가열하고, 각 노즐(31, 220)로부터 각각 BTBAS 가스 및 O₃ 가스를 각각 소정의 유량 예를 들어 100sccm, 10000sccm으로 공급하는 동시에, 각 분리 영역(D)에 N₂ 가스를 각각 소정의 유량 예를 들어 20000sccm에서 공급하고, 또 중심부 영역(C) 및 회전 테이블(2)의 하방 영역에도 퍼지 가스를 소정의 유량으로 공급한다. 또한, 가스 도입 노즐(34)에 대하여 플라즈마 생성용의 처리 가스 예를 들어 Ar 가스를 소정의 유량 예를 들어 5000sccm으로 공급하는 동시에, 도시하지 않는, 고주파 전원으로부터 전극(36a, 36b)에 대하여 소정의 값의 전력 예를 들어 500W의 고주파를 공급한다.

활성화 가스 인젝터(220)에서는, 가스 도입 노즐(34)로부터 시스관(35a, 35b)을 향하여 토출된 Ar 가스는, 이들의 시스관(35a, 35b) 사이에 공급되는 고주파에 의해 활성화되어 Ar 이온이나 Ar 라디칼이 되고, 이들 활성종(플라즈마)이 하방을 향하여 토출된다. 이때, 시스관(35a, 35b) 및 가스 도입 노즐(34)을 덮도록 커버체(221)가 설치되어 있기 때문에, 당해 커버체(221) 및 기류 규제면(222)과 회전 테이블(2) 사이의 간극(t)이 좁아져 있고, 커버체(221) 내의 가스나 이온은 외부로 배출되기 어렵게 되어 있다. 그로 인해, 커버체(221)의 내부 분위기는 커버체(221)의 외부보다도 약간 가압 상태가 된다.

그리고 회전 테이블(2)의 회전에 의해 웨이퍼(W)가 제1 반응 가스 노즐(31)의 하방 영역에 도달하면, 이 웨이퍼(W)의 표면에는 BTBAS 가스가 흡착하고, 계속해서 웨이퍼(W)가 제2 반응 가스 노즐(210)의 하방 영역에 도달하면, O₃ 가스와 웨이퍼(W) 표면에 흡착한 BTBAS 가스가 반응하고, 반응 생성물인 SiO₂막의 분자층이 1층 혹은 복수층 형성된다. 이 웨이퍼(W)의 표면에 형성된 SiO₂막은, 지극히 단시간에 성막되기 때문에, 이상적인 조성비(Si:O=1:2) 보다도 산소 리치의 상태가 되는 경우가 있다.

다음에, 이 웨이퍼(W)가 활성화 가스 인젝터(220)의 하방 영역에 도달하면, 웨이퍼(W) 상에 형성된 SiO₂막의 개질 처리가 행하여진다. 구체적으로는, 예를 들어 Ar 이온이 웨이퍼(W)의 표면에 충돌하고, SiO₂ 막으로부터 산소 원소가 방출되 고, SiO₂막이 이상적인 조성비에 근접하게 된다. 또한, 이 이온의 충격에 의해 당해 SiO₂막 내의 원소가 재배열되어, SiO₂막의 치밀화(고밀도화)가 의도되게 된다. 따라서, 이 SiO₂막은, 후술하는 실시예에 나타낸 바와 같이, 습식 에칭에 대한 내성이 향상되게 된다. 또한, 예를 들어 SiO₂막 중에 유기물 등의 불순물이 포함되어 있을 경우에는, 이 Ar 이온의 충격에 의해 불순물이 예를 들어 기화하여 당해 SiO₂막으로부터 배출된다. 이때, 웨이퍼(W)가 회전 테이블(2)의 회전에 의해 공전하고 있으므로, 활성화 가스 인젝터(220)의 하방을 통과하는 웨이퍼(W)로부터 보면, 회전 중심측에서도 외주측의 주속이 빠르므로, 회전 중심측이 강하게 개질될 경우가 있다. 그러나 이미 서술된 바와 같이, 시스관(35a, 35b)을 회전 테이블(2)의 반경 방향에 있어서 경사지게 하여 외주측보다도 회전 중심측이 높아지도록(이격하도록) 경사 조정 기구(240)를 고정하고 있으므로, 웨이퍼(W)는 활성화 가스 인젝터(220)의 길이 방향에 걸쳐 균일하게 개질 처리가 이루어지게 된다.

또한, 이 진공 용기(1) 내에는, 활성화 가스 인젝터(220)와 제2 반응 가스 노즐(210) 사이에 분리 영역(D)을 설치하지 않고 있으므로, 회전 테이블(2)의 회전에 이끌려, 활성화 가스 인젝터(220)를 향하여 상류측으로 O₃ 가스나 N₂ 가스가 통류한다. 그러나 이미 서술된 바와 같이 전극(36a, 36b)과 가스 도입 노즐(34)을 덮도록 커버체(221)를 설치하므로, 커버체(221)의 하방측[기류 규제면(222)과 회전 테이블(2) 사이의 간극(t)]보다도 커버체(221)의 상방측의 영역이 넓게 되어 있어, 상류측으로부터 통류하여 오는 가스는, 커버체(221)의 하방측으로 인입하기 어려워진다. 또한, 이미 서술된 바와 같이 커버체(221)의 내부 분위기가 당해 커버체(221)의 외측의 분위기보다도 약간 가압 분위기가 되어 있음으로써, 상류측으로부터 흘러 오는 가스는 이 커버체(221)의 내부로 유입되기 어려워진다. 또한, 활성화 가스 인젝터(220)를 향하여 통류하는 가스는, 회전 테이블(2)의 회전에 의해 상류측으로 이끌려가므로, 회전 테이블(2)의 반경 방향 내주측으로부터 외주측을 향할 만큼 유속이 빨라지지만, 회전 테이블(2)의 내주측보다도 외주측의 기류 규제면(222)의 폭 치수(u)를 크게 취하고 있으므로, 활성화 가스 인젝터(220)의 길이 방향에 걸쳐 커버체(221)의 내부로의 가스의 침입이 억제된다. 따라서, 활성화 가스 인젝터(220)를 향하여 상류측으로 흘러 오는 가스는, 이미 서술된 도 33에 나타낸 바와 같이, 커버체(221)의 상방 영역을 통하여 하류측의 배기구(62)에 통류하여 간다. 그로 인해, 이들의 O₃ 가스나 N₂ 가스는, 고주파에 의해 활성화 등의 영향을 대부분 받지 않고, 또한 웨이퍼(W)도 이들의 가스의 영향을 대부분 받지 않는다. 또한, Ar 이온의 충격에 의해 SiO₂막으로부터 배출된 산소 원소는, Ar 가스나 N₂ 가스 등과 함께 배기구(62)를 향하여 배기된다.

계속해서 웨이퍼(W)가 활성화 가스 인젝터(220)의 하류측의 분리 영역(D)을 통과하여 제1 반응 가스 노즐(31) 및 제2 반응 가스 노즐(210)의 하방 영역을 웨이퍼(W)가 통과하면, 마찬가지로 산소 리치인 SiO₂막이 성막된다. 이때, 상층(N+1) 측의 SiO₂막은, 도 36의 좌측에 나타낸 바와 같이, 먼저 성막된 하층(N) 측의 SiO₂ 막과의 사이에서는 Si 원소끼리의 결합(Si-O-Si)이 강하게 형성되어 있지 않은 경우가 있다. 그로 인해, 이 웨이퍼(W)가 활성화 가스 인젝터(220)의 하방 영역에 도달하면, 마찬가지로 Ar 이온에 의해 SiO₂막 내에서 산소 원소가 배출되고, 또한 원소끼리의 재결합(재배열)이 이루어지게 되지만, 도 36의 우측에 나타낸 바와 같이, 이 재배열은 상하의 SiO₂막의 층에 걸쳐 진행되게 된다. 즉, SiO₂막 내의 Si-O-Si의 결합이 3차원적으로 형성된다. 이렇게 하여 회전 테이블(2)의 회전을 소정의 횟수, 예를 들어 1000회 행함으로써, SiO₂막의 성막(BTBAS 가스의 흡착 및 이 BTBAS 가스와 O₃ 가스의 반응)과, Ar 이온에 의한 산소 원소의 배출, Si 원소의 재배열 및 불순물의 배출이 반복적으로 행하여져, 막 두께 방향에 있어서 치밀하고 결합이 강하고, 또한 불순물 농도가 적은, 예를 들어 막 두께가 100㎜ 정도의 박막이 형성되게 된다.

상술한 실시 형태에 의하면, 기판의 표면 근방(박막의 근방)에 플라스마원이 놓이므로, 활성종을 기판의 표면 근방에 발생시킬 수 있고, 이 때문에 수명이 짧은 이온이나 라디칼을 높은 농도에서 박막에 공급할 수 있다. 그리고 회전 테이블(2)을 회전시켜 웨이퍼(W) 상에 BTBAS 가스를 흡착시키고, 계속해서 웨이퍼(W)의 표면에 O₃ 가스를 공급하여 웨이퍼(W)의 표면에 흡착한 BTBAS 가스를 반응시켜 SiO₂막을 성막하는데 있어서, SiO₂막을 성막한 후, 활성화 가스 인젝터(220)에 의해 웨이퍼(W) 상의 SiO₂막에 대하여 Ar 이온을 공급한다. 그로 인해, SiO₂막 내의 여분의 산소 원소가 배출되고, 또한 원소의 재배열이 3차원적으로 일어나므로, SiO₂막을 치밀화할 수 있다. 또한, Ar 이온을 공급함으로써, SiO₂막 안에서 불순물이 배출되기 때문에, 치밀하고 불순물 농도가 낮은 박막을 얻을 수 있다. 이 박막은, 후술하는 실시예에 나타낸 바와 같이, 개질 처리를 행하기 전의 SiO₂막에 비하여, 예를 들어 불화수소산 수용액에 침지하였을 때의 습식 에칭 내성이 향상되므로, 이 SiO₂막이 형성된 웨이퍼(W)에 의해 제조된 디바이스에서는 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한 활성화 가스 인젝터(220)를 사용하면, 이른바 리모트 플라즈마에 비해, 산화 실리콘막의 개질을 효과적으로 할 수 있다. 리모트 플라즈마에서는, 산소 라디칼은, O₃ 가스의 열분해를 통하여 생성되기 때문에, 산소 라디칼은 반송되는 동안에 용이하게 활성 상실해 버린다.

또한, 활성화 가스 인젝터(220)에 의해 SiO₂막의 개질 처리를 행하는 것에 있어서, 시스관(35a, 35b)과 회전 테이블(2) 상의 웨이퍼(W) 사이의 거리를 조정 가능하게 구성하고 있으므로, SiO₂막에 대하여 개질을 행하는 정도를 조정할 수 있다. 또한, 이 시스관(35a, 35b)이 경사질 수 있게 하므로, 시스관(35a, 35b)의 길이 방향에 있어서 웨이퍼(W)와의 사이의 거리를 조정할 수 있고, 따라서, 예를 들어 회전 테이블(2)의 반경 방향에 있어서 개질의 정도를 일치시킬 수 있다.

또한, 진공 용기(1)의 내부에 있어서 성막 사이클을 행할 때마다 개질 처리를 행하고 있으므로, 말하자면 회전 테이블(2)의 둘레 방향에 있어서 웨이퍼(W)가 각 처리 영역(P1, P2)을 통과하는 경로의 도중에 있어서 성막 처리에 간섭하지 않도록 개질 처리를 행하고 있으므로, 예를 들어 박막의 성막이 완료한 후에 개질 처리를 행하는 것보다도 단시간으로 개질 처리를 행할 수 있다. 또한, 상기 Ar 이온에 의한 개질 효과는, 예를 들어 막 두께 방향에 있어서 2㎚ 정도밖에 일어나지 않는 것으로 알려져 있으나, 상기와 같이 성막 사이클을 행할 때마다 개질 처리를 행함으로써, 박막의 막 두께 방향에 걸쳐 치밀하게 불순물 농도가 낮은 박막을 얻을 수 있다. 또한, 활성화 가스 인젝터(220)에 커버체(221)를 설치하고 있으므로, 상류측으로부터 통류하는 가스의 커버체(221)의 내부로의 침입을 억제할 수 있고, 이 가스의 영향을 억제하여 성막 사이클의 도중에 개질 처리를 행할 수 있다. 그로 인해, 예를 들어 제2 반응 가스 노즐(210)과 활성화 가스 인젝터(220) 사이에 전용의 분리 영역(D)을 설치하지 않아도 좋으므로, 성막 장치의 비용을 억제하여 개질 처리를 행할 수 있다.

또한, 전극(36a, 36b)의 이격 거리를 상기와 같이 좁게 설정하고 있으므로, 가스의 이온화에 최적이지 않은 높은 압력 범위(성막 처리의 압력 범위)라도, 저출력으로 개질 처리에 필요한 정도로 Ar 가스를 활성화(이온화)할 수 있다. 또한, 진공 용기(1) 내의 진공도를 높게 할수록, Ar 가스의 이온화가 빠르게 진행되는 한편, 예를 들어 BTBAS 가스의 흡착 효율이 저하하기 때문에, 진공 용기(1) 내의 진공도는, 성막 효율과 개질의 효율을 감안하여 설정된다. 또한, 전극(36a, 36b)에 공급되는 고주파의 전력값에 대해서도, 성막 처리에 악영향을 미치지 않도록, 또한 개질 처리가 빠르게 진행되도록 상기와 같이 적절하게 설정된다.

상기 예에 있어서는, 성막 처리를 행할 때마다 개질 처리를 행하였지만, 복수회 예를 들어 20회의 성막 처리(사이클)를 행할 때마다 개질 처리를 행하여도 된다. 이 경우에 있어서 개질 처리를 행할 시에는, 구체적으로는 BTBAS 가스, O₃ 가스 및 N₂ 가스의 공급을 정지하고, 가스 도입 노즐(34)로부터 활성화 가스 인젝터(220)에 Ar 가스를 공급하는 동시에, 전극(36a, 36b)에 고주파를 공급한다. 그리고 5매의 웨이퍼(W)가 활성화 가스 인젝터(220)의 하방 영역을 순서대로 통과하도록 회전 테이블(2)을, 예를 들어 200회 회전시킨다. 이렇게 하여 개질 처리를 행한 후, 다시 각 가스의 공급을 재개하여 성막 처리를 행하고, 개질 처리와 성막 처리를 순서대로 반복한다. 이 예에 있어서도, 상기의 예와 마찬가지로 치밀하게 불순물 농도가 낮은 박막이 얻어진다. 이 경우에는, 개질 처리를 행할 때에는 O₃ 가스나 N₂ 가스의 공급을 정지하고 있으므로, 이미 서술된 도 32a에 나타낸 바와 같이, 커버체(221)를 설치하지 않아도 좋다.

활성화 가스 인젝터(220)는, 처리 가스를 활성화하여 반응 생성물의 개질을 행하기 위한 활성화 수단을 이루는 것이지만, 이 활성화 수단으로서는 상술한 활성화 가스 인젝터 구조에 한정되지 않는다. 활성화 수단은, 예를 들어 세라믹스로 이루어지고, 그 길이 방향을 따라 가스 토출구가 형성된 인젝터 내에, 마이크로파를 공급하는 안테나, 예를 들어 막대 형상의 안테나를 배치하고, 이 안테나로부터의 마이크로파에 의해 인젝터 내의 가스를 활성화하여 웨이퍼(W) 상에 공급하여도 좋다.

여기서, 상기와 같이 활성화된 Ar 가스에 의해 SiO₂막에 일어나는 현상(개질 처리)은, 상세한 설명을 생략하지만, 가스 도입 노즐(34)로부터 공급되는 가스에 대하여, Ar 가스와 O₂ 가스의 비율을 바꾸어 행한 실험이나, Ar 가스로부터 N₂ 가스로 변경하여 행한 실험의 결과로부터, 산소 라디칼에 의해 SiO₂막 중의 원소가 치환되는 것이 아니라, SiO₂막 중의 산소 원소가 탈리하여 Si-O의 재결합이 일어나는 현상이라고 하는 것이 확인되었다.

상기한 활성화 가스 인젝터(220)는, 제1 반응 가스 노즐(31)의 상류측의 분리 영역(D)과 반송구(15) 사이의 영역에 설치하였지만, 회전 테이블(2)의 회전 방향에 있어서 제2 반응 가스 노즐(210)과 제1 반응 가스 노즐(31) 사이에 설치하면 좋고, 예를 들어 제1 반응 가스 노즐(31)의 상류측의 분리 영역(D) 내에 설치하여도 좋다. 또한, 이 활성화 가스 인젝터(220)의 구성으로는, 예를 들어 전극(36a, 36b)의 상방측에 가스 도입 노즐(34)을 설치하는 등, 이미 서술된 도 14 내지 도 18과 같이 배치하여도 좋다. 또한, 이 활성화 가스 인젝터(220)로서는, 전극(36a, 36b)을 설치하는 구성 이외에도, 이미 서술된 도 19에 나타낸 바와 같이 가열 히터(30)를 설치하여도 좋다. 이 경우에는, 가열 히터(30)의 가열 온도는, 예를 들어 1000℃ 정도로 조정된다.

또한, 이 활성화 가스 인젝터(220)를 이미 서술된 도 2의 성막 장치에 활성화 가스 인젝터[32(32a 내지 32d)]와 함께 설치하여도 좋다. 이 경우에는, 활성화 가스 인젝터(220)는 활성화 가스 인젝터[32(32a 내지 32d)]의 하류측에 설치되고, 웨이퍼(W) 상에 성막된 실리콘 질화막에 대하여, 예를 들어 막 중에 포함되는 불순물이 저감되도록 개질 처리가 행하여진다. 또한, 이미 서술된 도 2의 성막 장치를 사용하여 SiO₂막을 성막할 경우에도 이 활성화 가스 인젝터(220)를 설치하여도 좋다. 또한, 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스로서 이미 서술된 각 가스를 사용하였을 경우에 있어서도, 활성화 가스 인젝터(220)를 사용하여 개질 처리를 행함으로써, 마찬가지로 막중의 불순물 농도의 저감이 행하여진다.

가스 도입 노즐(34)로부터 공급하는 활성화용의 가스로서는, Ar 가스 이외에도, 예를 들어 He(헬륨) 가스, NH₃(암모니아) 가스, H₂(수소) 가스 혹은 N(질소)과 O(산소)를 포함하는 가스 중, 적어도 1종 이상을 사용하여도 된다.

상기 예에 있어서, 성막 사이클을 할 때마다[회전 테이블(2)의 회전마다] 개질 처리를 행함으로써, 실리콘 산화막의 막 두께 방향에 걸쳐 치밀하고 불순물 농도가 낮은 양호한 막질의 박막을 얻을 수 있는 것은 이미 서술하였지만, 이 실리콘 산화막을 성막하는데 있어서, 상기 예로 제1 반응 가스로서 사용한 BTBAS 가스 등보다도 적합한 반응 가스에 대하여 이하에 설명한다.

처음에, BTBAS 가스를 사용한 상기 ALD(MLD) 프로세스에 대하여 다시 서술한다. 우선, 도 37a에 나타낸 바와 같이, 예를 들어 제1 처리 영역(P1)에 있어서 웨이퍼(W) 상에 BTBAS 가스가 흡착하고, 계속해서 도 37b에 나타낸 바와 같이, 제2 처리 영역(P2)에 있어서 O₃ 가스에 의해 웨이퍼(W) 상의 BTBAS 가스가 산화되고, 도 37c에 나타낸 바와 같이 산소와 BTBAS 가스 중의 실리콘을 포함하는 반응 생성물이 웨이퍼(W) 상에 생성하는 동시에, BTBAS 가스로부터 불순물 예를 들어 유기물이 부 생성 가스로서 탈리한다. 그리고 도 37d에 나타낸 바와 같이, 활성화 가스 인젝터(220)의 하방 영역에 있어서, 이미 서술된 바와 같이 웨이퍼(W) 상에 생성된 반응 생성물에 대하여 예를 들어 여분인 산소 원소의 방출이나 원소의 재배열이라는 개질 처리가 행하여지고, 이렇게 하여 성막 사이클 때마다 BTBAS 가스의 흡착, 산화 및 개질이 반복됨으로써, 막 두께 방향에 걸쳐 치밀하고 불순물이 적은 실리콘 산화막이 적층된다.

그런데, 상기 개질 처리를 행함으로써 치밀하고 불순물이 적은 실리콘 산화막이 얻어지지만, BTBAS은 증기압이 낮고, 또한 도 38a에 나타낸 바와 같이, 실리콘 원자를 대칭으로서 질소(N) 원자와 t-부틸기[-C(CH₃)₃]가 양측에 결합한 큰 분자 구조이므로, 디바이스에 사용하는 곳이나 사용자 측의 요구 등에 따라서는, 성막 속도, 매립 특성 및 실리콘 산화막의 막질의 점에서, 특히 유리한 가스라고 말할 수 없을지도 모른다. 따라서, 상술한 점에 있어서 BTBAS보다도 유리한 실리콘 산화막의 성막용의 반응 가스로서, 디이소프로필아미노실란(DIPAS) 가스를 들 수 있다.

DIPAS는, BTBAS의 증기압보다 높은 증기압을 가진다. BTBAS 가스를 사용할 경우, 높은 성막 속도를 얻는 것은 오히려 어렵다. 이는, BTBAS의 증기압이 비교적 낮고, 이에 의해, 진공 용기(1)에 있어서의 처리 압력이 비교적 높을 경우, 충분히 높은 유량으로 BTBAS 가스를 공급하는 것이 어렵기 때문이다. 한편, DIPAS의 증기압은, 예를 들어 50℃에 있어서 BTBAS의 증기압보다도 약 10배 높고, 가스 유량과 처리 압력이 증가할 수 있기 때문에, DIPAS 가스를 사용하면, 높은 성막 속도를 얻을 수 있다.

또한, 도 38a와 도 38b를 비교하면, 디이소프로필아미노실란 분자는 BTBAS 분자보다도 작은 것을 알 수 있다. 구체적으로는, BTBAS는 Si 원자의 양측에 t-부틸기를 갖고 있으므로, 입체 장해의 문제가 비교적 높은 정도로 발생할 우려가 있다. 한편, DIPAS로는, 그러한 입체 장해의 문제의 정도는 작다. 또한, DIPAS 중의 Si 원자와 N 원자 간의 결합은, O₃ 분자가 유기기(有機基)로 방해되지 않고 Si 원자에 도달할 수 있기 때문에, O₃에 의해 비교적 용이하게 끊어진다. 따라서, DIPAS를 사용할 경우에는, 성막 속도가 높아질 가능성이 있다. 또한, Si 원자와 N 원자 간의 결합이 비교적 끊어지기 쉽기 때문에, 부생성물로서의 유기물이나 질화물은, 비교적 빠르게 DIPAS 분자로부터 이탈한다. 따라서, 결과적으로 산화 실리콘막 중의 불순물을 저감할 수 있고, 우수한 전기적 특성을 얻을 수 있다.

또한, DIPAS는 비교적 작은 분자 구조를 갖기 때문에, 웨이퍼(W) 상에 고밀도로 흡착될 수 있다. 이로 인해, 높은 밀도를 갖는 산화 실리콘막을 얻을 수 있다. 또한, 밀도가 높기 때문에, 이 산화 실리콘막은 후속의 어닐 처리에 의하여도, 그다지 줄어들지 않는다. 따라서, 이 산화 실리콘막이 미세 패턴에 에칭된 후여도, 패턴 쓰러짐이 일어나기 어렵다(이와 같은 패턴 쓰러짐은, 크게 줄어든 막에서는 내부 응력에 의해 발생해 경우가 있음). 또한, DIPAS가 작은 분자 구조를 갖 고, DIPAS 가스를 사용하였을 때에 가스 유량 또한/또는 처리 압력을 높게 할 수 있으므로, 미세 패턴 내의 간극(갭)을 산화 실리콘으로 메울 때, 매입 특성을 개선할 수 있다.

또한, DIPAS 분자는 웨이퍼(W)에 빠르게 흡착할 수 있고, 따라서 가스의 소비를 저감할 수 있다. 또한, 웨이퍼 면내 균일성은, 일반적으로, 반응 가스의 유량 또한/또는 처리 용기 내의 처리 압력을 조정함으로써 조정할 수 있기 때문에, 높은 증기압에 기인하여 유량 또한/또는 처리 압력에 관한 프로세스 윈도우를 확장하는 것이 가능한 DIPAS를 사용함으로써, 면내 균일성의 프로세스 윈도우를 확장할 수 있다. 따라서, 이미 서술된 바와 같이, BTBAS 가스를 사용하여 성막한 박막에 대하여 플라즈마 처리(개질 처리)를 행함으로써 치밀하고 불순물이 적은 박막이 형성되지만, 이 DIPAS 가스를 사용하여 성막 처리를 행하고, 그 후 플라즈마 처리를 행함으로써, 상기 BTBAS 가스를 사용하여 성막 처리 및 플라즈마 처리를 행하는 경우보다도 또한 양호한 막질의 박막을 빠르게 얻을 수 있다.

이 반응 가스를 사용하여 성막 처리를 행할 경우에는, 예를 들어 회전 테이블(2)의 회전수, 처리 압력, 웨이퍼(W)의 가열 온도, 반응 가스의 유량, O₃ 가스의 유량, 개질용의 가스(Ar 가스/O₂ 가스)의 유량 및 분리 가스 노즐(41, 42)로부터의 N₂ 가스의 유량은, 각각 예를 들어 240rpm, 2.13㎪(16Torr), 350 내지 500℃, 275sccm, 4500/500sccm, 10000sccm, 10000sccm으로 설정된다.

DIPAS 가스를 사용하는 경우에 있어서도, 개질용의 가스로서는 BTBAS 가스의 경우와 마찬가지로, 예를 들어 Ar 가스, He(헬륨) 가스, NH₃(암모니아) 가스, H₂(수소) 가스 혹은 N(질소)과 O(산소)를 포함하는 가스 중, 적어도 1종 이상을 사용하여도 된다. 또한, 성막 사이클마다 개질 처리를 행하는 것이 바람직하지만, BTBAS 가스를 사용하였을 경우와 마찬가지로 복수회 예를 들어 20회의 성막 처리(사이클)를 행할 때마다 개질 처리를 행하여도 된다.

이미 서술한 예에서는, 회전 테이블이, 가스 공급계, 분리 영역에 있어서의 볼록 형상부 등의 회전 테이블(2)의 상방의 부재 또는 부품에 대하여 연직축 주위로 회전하지만, 이들 부분 또는 부재가 회전 테이블(2)에 대하여 연직축 주위로 회전해도 좋다. 즉, 이들의 부재 또는 부품과 회전 테이블(2)은 서로 상대적으로 회전하면 좋다,

그러한 부재 또는 부품을 회전 테이블(2)에 대하여 회전시키기 위해서는, 예를 들어 이하의 구성을 채용할 수 있다. 우선, 예를 들어 진공 용기(1)의 중심 부분에 연직축 주위로 회전 가능한 슬리브를 진공 용기(1)의 중앙부에 설치하고, 이 회전 슬리브의 외주면에 볼록 형상부 및 활성화 가스 인젝터를 설치한다. 그 다음에, 각 가스 공급관을 회전 슬리브 내에 삽입하고, 회전 슬리브의 내부로부터 상향으로 구부린다. 여기서, 각 가스 공급관은, 반응 가스 노즐, 분리 가스 노즐 및 활성화 가스 인젝터의 가스 도입 포트(이하, 가스 공급관 등)에 대응하고 있고, 삽입 단부와 반대측의 단부를 향한 소정의 범위에 있어서 복수의 가스 토출구를 갖고 있다. 이 경우, 분리 가스 노즐에 대응하는 가스 공급관은, 볼록 형상부(4)의 홈 부(43)에 수용된다.

또한, 회전 슬리브 내에서 직립하고 있는 각 가스 공급관을 다른 높이로 회전 슬리브의 내주면의 방향으로 거의 수평하게 굽히고, 각 가스 공급관의 선단을 회전 슬리브의 내주면에 형성한 구멍에 기밀하게 삽입시켜 회전 슬리브의 외측의 공간으로 개방시킨다. 이렇게 개방되어 있는 각 가스 공급관의 선단은, 이후의 설명으로 이해되도록 가스 취입구로서 기능한다.

다음에, 회전 슬리브에 있어서의 각 가스 공급관의 선단이 개방되어 있는 영역을 덮도록, 회전 슬리브의 외측에 동심상으로 고정 슬리브를 배치한다. 여기서, 고정 슬리브와 회전 슬리브의 사이에 복수의 세트의 베어링 및 자기 유체 시일을 각 가스 공급관의 선단에 대응하는 복수의 연통 공간이 상하 방향으로 구성되도록 설치한다.

한편, 가스 배관의 일단부를, 고정 슬리브의 외측으로부터 고정 슬리브 내에 삽입하여, 각 연통 공간에 연통시킨다. 각 가스 배관의 다른 단부는, 소정의 각 가스 공급원과 접속된다. 이와 같은 구성에 의해, 각 가스 공급원으로부터의 가스는, 가스 배관 및 연통 공간을 통하여 각 가스 공급관의 선단(가스 취입구)으로 공급된다. 회전 슬리브가 베어링에 의해 고정 슬리브에 대하여 회전하고, 볼록 형상부, 활성화 가스 인젝터, 및 가스 공급관 등이 회전 슬리브와 함께 회전하여도, 가스 공급관의 선단(가스 취입구)과 연통 공간의 연통은 유지되기 때문에, 가스 배관으로부터의 가스를 진공 용기(1) 내로 유도할 수 있다.

(시뮬레이션)

제1 실시 형태에 관한 활성화 가스 인젝터(32)와, 격벽(324)이 설치되어 있지 않고, 가스 도입·활성화실(327)이 공통인 활성화 가스 인젝터(32c)에 관한 시뮬레이션 모델을 작성하고, 각각의 인젝터 본체(321) 내의 가스의 흐르는 방법에 대하여 시뮤레이션하였다.

A. 시뮬레이션 조건

가스의 종류는 NH₃ 가스, 가스 유량은 3,000sccm, 진공 용기(1) 내의 압력은 1.33㎪(10Torr), 가스 온도는 273K라고 하였다.

(실시예 1)

제1 실시 형태에 관한 활성화 가스 인젝터(32)에 대하여, 인젝터 본체(321) 내의 가스의 흐름을 시뮤레이션하였다.

(비교예 1)

격벽(324)을 설치하지 않는 점 이외에는, (실시예 1)과 마찬가지의 구성을 구비하는 활성화 가스 인젝터(32c)에 대하여 인젝터 본체(321) 내의 가스의 흐름을 시뮤레이션하였다.

B. 시뮬레이션 결과

(실시예 1)의 결과를 도 39a에 나타내고, (비교예1)의 결과를 도 39b에 나타낸다. 이들의 도면에는, 인젝터 본체(321) 내에 있어서의 가스의 유속의 분포를 등속선으로 구획 표시하고 있다. 각 도면에 나타낸 수치는 당해 구획 내의 가스 유속(m/s)의 유속 범위를 나타내고 있다.

(실시예 1)의 결과에 의하면, 시스관(35a, 35b) 사이의 플라즈마 발생부(351)에 유속이 빠른 영역이 형성되고, 격벽(324)을 설치하여 가스 활성화실(323)의 상부에 NH₃ 가스를 공급함으로써, NH₃ 가스를 효율적으로 플라즈마 발생부(351)에 통류시킬 수 있는 것을 알 수 있다.

이에 대해 (비교예 1)의 결과에 의하면, 우측의 시스관(35b)과 인젝터(1) 본체(321) 사이에 형성되는 공간에 유속이 빠른 영역이 형성되고, NH₃ 가스는 플라즈마 발생부(351)를 바이패스하고, 당해 공간을 통과하여 가스 토출 구멍(33)에 도달하고, NH₃ 가스를 충분히 플라즈마화할 수 없을 우려가 많다.

이들의 결과로부터, 2개의 시스관(35a, 35b) 내에 전극(36a, 36b)을 배치하여 플라즈마를 발생시키는 제1 실시 형태에 나타낸 활성화 가스 인젝터(32)에 있어서는, 격벽(324)을 설치하여 바이패스 유로가 형성되기 어려워지도록 함으로써, NH₃ 가스를 효율적으로 플라즈마화할 수 있다고 할 수 있다.

(실험)

가열 히터(30)를 이용한 제4 실시 형태에 관한 활성화 가스 인젝터(32d)를 사용하여 회전 테이블형의 성막 장치에 처리 가스를 공급하고, ALD 법에 의한 성막 실험을 행하였다. 처리 가스에는 BTBAS 가스와 O₃ 가스를 사용하여 실리콘 산화막을 성막하고, O₃ 가스의 공급에 있어서 가열 히터(30)를 구비한 활성화 가스 인젝터(32d)를 사용하였다. 프로세스 압력은 1067㎩(8Torr), 웨이퍼(W)의 가열 온도는 100℃, 회전 테이블(2)의 회전수는 120rpm, BTBAS 가스의 공급량은 100sccm, O₃ 가스의 공급량은 10000sccm으로 하였다. 또한, 회전 테이블(2)에는 5매의 웨이퍼(W)를 적재하고, 성막 시간은 31분간으로 하였다.

A. 실험 조건

(실시예 2-1)

온도 검출단(305)의 검출 온도가 300℃가 되도록 가열 히터(30)의 출력을 조절하였다.

(실시예 2-2)

온도 검출단(305)의 검출 온도가 400℃가 되도록 가열 히터(30)의 출력을 조절하였다.

(실시예 2-3)

온도 검출단(305)의 검출 온도가 500℃가 되도록 가열 히터(30)의 출력을 조절하였다.

(실시예 2-4)

온도 검출단(305)의 검출 온도가 600℃가 되도록 가열 히터(30)의 출력을 조절하였다.

(비교예 2)

가열 히터에 의한 가열을 행하지 않고 성막을 행하였다.

B. 실험 결과

각 실시예, 비교예의 결과를 (표 1)에 나타낸다. 여기서, (표 1)에 있어서의 면내 균일성(％)[웨이퍼(W)면 내의 막 두께의 균일성]은, 각 웨이퍼(W)면 내의 최대 막 두께, 최소 막 두께(㎚)를 계측하여 이하의 (1)식을 적용하고, 5매의 웨이퍼(W)의 면내 균일성의 평균값을 기재하였다. 또한 면간 균일성(％)[웨이퍼(W) 사이의 평균 막 두께의 균일성]은, 5매의 웨이퍼(W)의 평균 막 두께를 구하고, 그들 평균 막 두께의 최대 막 두께, 최소 막 두께(㎚)에 (식 1)을 적용하여 산출하였다.

[식 1]

((최대 막 두께)-(최소 막 두께))×100 /((최대 막 두께)+(최소 막 두께))

(표 1)에 나타낸 (실시예 2-1) 내지 (실시예 2-3)와 (비교예 2)의 실험 결과를 비교하면, 가열 히터(30)를 사용한 각 실시예 쪽이 비교예보다도 단위 시간당의 성막 속도(㎚/min), 1사이클 당의 성막 속도(㎚/cycle)가 커졌다. 또한, 각 실시예 간으로 비교하여도 가열 히터(30)의 온도를 높게 할수록[가열 히터(30)의 출력을 크게 할수록], 성막 속도는 커진다. 이는 가열 히터(30)의 온도를 높게 함에 따라 활성화 가스 인젝터(32d) 내에서 O₃ 가스가 흡수되는 에너지량도 커지고, 그 결과, 활성화 가스 인젝터(32d)에서 웨이퍼(W) 표면에 공급되는 가스 중에 있어서의 산소 라디칼 등의 활성종의 농도가 높아짐으로써 성막 속도를 향상시킬 수 있었던 것으로 생각된다.

다음에, 성막된 막의 균일성에 대하여 설명하면 (표 1)에 나타낸 면내 균일성, 면간 균일성은, 같은 표 중에 나타낸 숫자가 작을수록 웨이퍼(W) 면내 또는 웨이퍼(W) 면간의 막 두께의 균일성이 높은 것을 나타내고 있다. 이 점, 우선 면내 균일성의 계측 결과에 대하여 고찰하면, (실시예 2-4)를 제외한 (실시예 2-1 내지 2-3)의 각 실시예에 있어서 (비교예 2)보다도 균일성이 높은 성막을 행할 수 있었다. 또한, 각 실시예에 대하여 가열 히터(30) 온도에 대한 면내 균일성의 변화의 상황을 보면, 가열 히터(30)의 온도를 높게 할수록 면내 균일성은 저하되는 것을 알 수 있다.

이와 같이, 가열 히터(30)를 사용하면 면내 균일성이 향상하고, 그 온도를 높게 하면 일단 향상된 면내 균일성이 서서히 저하되는 경향을 보이는 이유를 이하에서 추찰한다. 즉, 가열 히터(30)를 사용하지 않는 (비교예 2)에서는, BTBAS와 O₃ 가스의 반응은, 웨이퍼(W)를 단지 가열하는 에너지에 의해 진행하기 때문에 반응 속도가 비교적 늦고, 성막 속도는 웨이퍼(W)의 회전 속도에 지배되어, 회전이 느린 회전 테이블(2) 중심 측에서 막이 두꺼워지고, 회전의 빠른 회전 테이블(2)의 외주측을 향하여 서서히 막이 얇아지는 경향을 보인다. 이에 대해 가열 히터(30)를 사용한 (실시예 2-1)에 있어서는, 웨이퍼(W) 표면에 활성종이 직접 공급되기 때문에 반응 속도가 커지고, 성막 속도에 대한 웨이퍼(W)의 회전 속도의 영향이 작아져, 성막된 막의 면내 균일성이 향상된다. 그러나 이 경우에 있어서도 회전의 빠른 회전 테이블(2)의 최외주에는, 성막 속도에 대한 웨이퍼(W)의 회전이 지배적인 영역이 존재하고 있어, 이 최외주의 영역에 또한 고농도의 활성종을 공급하여도 막의 성막 속도는 거의 상승하지 않는 상태가 되는 것으로 생각된다.

이로 인해, (실시예 2-2 내지 2-4)와 같이 가열 히터(30)의 온도를 올리면, 성막 속도에 대하여 활성종의 공급이 지배적이 되는 영역, 즉 회전 테이블(2)의 내측의 영역에서는, 웨이퍼(W) 표면에 공급되는 활성종의 양이 많아지고, 이 결과, 성막 속도가 커져 막이 두꺼워진다. 이에 대해, 성막 속도에 대하여 웨이퍼(W)의 회전이 지배적인 영역, 즉 회전 테이블(2)의 최외주의 영역에서는, 웨이퍼(W) 표면에 공급되는 활성종의 양이 많아져도 성막 속도는 거의 변화되지 않고, 막의 두께는 예를 들어 (실시예 2-1)과 같은 정도가 된다. 이 결과, 막이 두꺼워지는 회전 테이블(2)의 내측의 영역과, 막의 두께가 거의 변화되지 않는 최외주 영역 사이에서의 막 두께의 차가 커지고, 균일성의 저하가 관찰되는 것으로 생각된다. 단, 성막된 막의 면내 균일성이 저하한다고 해도, (실시예 2-4)에서 얻어진 면내 균일성의 저하의 정도는 충분히 실용적인 범위 내에 있고, 가열 히터(30)를 사용함으로써 성막 속도가 향상하는 효과 쪽이 크다고 할 수 있다. 또한, (표 1)에 나타낸 각 실시예, 비교예의 면내 균일성의 절대값이 30％대로 비교적 큰 값이 되는 것은, 개발 단계에 있는 성막 장치를 사용하여 실험을 행하였기 때문이다. 장치의 조정을 종료하면 면내 균일성의 절대값은 실용적인 값에 수렴하지만, 가열 히터(30)를 사용하였을 경우와 사용하지 않았을 경우의 면내 균일성의 경향은, (표 1)에 나타낸 결과와 같은 경향이 얻어진다.

한편, 면간 균일성에 대해서는 (표 1)에 나타낸 바와 같이, 어느 쪽의 실시예에 있어서도 비교예 2보다도 양호한 값이 얻어진다. 그리고 (실시예 2-1 내지 2-4)의 결과를 비교하면, (실시예 2-1)부터 (실시예 2-2)에 걸쳐, 약간 면간 균일성이 저하된 뒤, (실시예 2-2 내지 2-4)에 걸쳐 가열 히터(30)의 온도를 높게 할수록 면간 균일성은 향상하였다.

이 점, 가열 히터(30)의 온도를 300℃로부터 400℃로 하였을 때에 면간 균일성이 저하되는 이유에 대해서는 명백하지 않지만, 당해 온도를 500℃, 600℃로 올려가는 것에 의한 면간 균일성의 향상에 대해서는, 이하의 이유를 추찰할 수 있다. 즉, 회전이 느린 회전 테이블(2)의 내측의 영역에서는, 충분한 반응 시간이 얻어지기 때문에 웨이퍼(W)에 흡착된 BTBAS의 대부분이 실리콘 산화막이 되어 더 이상 막이 두꺼워지지 않는 포화된 상태가 되고, 그 영역에 있어서의 막 두께는 그 이상 변화되지 않는 것으로 생각된다.

한편, 막 두께가 포화한 상태로 되지 않는 영역에서는, 성막되는 막의 두께는, 웨이퍼(W) 표면상에 공급되는 활성종을 포함하는 가스의 흐름의 상태나 웨이퍼(W) 표면에 흡착한 BTBAS와 활성종의 접촉 상태 등의 미묘한 차이에 의해 당해 영역에 성막되는 막의 두께는 웨이퍼(W) 면간에서 편차를 발생하는 것으로 생각된다. 이로 인해, 가열 히터(30)의 온도를 높여, 웨이퍼(W) 표면에 공급되는 활성종의 농도를 높게 하면, 막 두께가 포화된 영역의 면적의 비율이 커지는 한편, 막 두께가 변동되기 쉬운 포화 상태로 되지 않는 영역의 면적의 비율이 저하되고, 전체로서 웨이퍼(W) 면간의 막 두께의 균일성을 향상시킬 수 있는 것이 아닌가 하고 생각된다.

이상으로부터, 처리 가스를 활성화하는 수단으로서 가열 히터(30)를 구비한 활성화 가스 인젝터(32d)는, 성막된 막의 웨이퍼(W) 면내 및, 면간의 균일성의 향상에 기여하는 동시에, 성막 속도를 향상시키는 효과도 있다는 것을 확인할 수 있었다.

(실시예 3-1)

다음에, 활성화 가스 인젝터(220)를 사용하였을 경우의 진공 용기(1) 내에 있어서의 가스 흐름을 검증하기 위하여 행한 시뮬레이션에 대하여 설명한다. 이 시뮬레이션에서는, 이미 서술된 커버체(221)의 유무에 의해, 가스 도입 노즐(34)로부터 토출된 Ar 가스가 진공 용기(1) 내를 어떻게 통류하는지 확인하였다. 시뮬레이션 조건으로서는, 이하의 조건을 사용하였다.

(시뮬레이션 조건)

압력[㎩(Torr)] : 400(2)

회전 테이블(2)의 회전수(rpm) : 240

제1 반응 가스 : O₂ 가스(10slm)

제2 반응 가스 : O₃ 가스(10slm)

활성화(개질)용 가스 : Ar 가스(2slm)

중심부 영역(C)에 공급되는 가스 : N₂ 가스(15slm)

각 분리 영역(D)에 공급되는 가스 : N₂ 가스(3slm)

회전 테이블(2)의 하방에 공급되는 가스 : N₂ 가스(10slm)

(시뮬레이션 결과)

이 시뮬레이션에 의해 얻어진 결과를 도 40에 나타낸다. 이 도 40의 (a) 및 도 40의 (b)는 회전 테이블(2)의 상방으로부터 활성화 가스 인젝터(220) 부근에 있어서의 Ar 가스(활성화용 가스)의 농도 분포를 본 평면도를 나타내고 있고, 도 40의 (c) 및 도 40의 (d)는 가스 도입 노즐(34) 근방에 있어서의 N₂ 가스(분리 가스)의 농도 분포를 도시한 사시도이다. 또한, 도 40의 (a) 및 도 40의 (c)는 커버체(221)를 설치하였을 경우, 도 40의 (b) 및 도 40의 (d)는 커버체(221)를 설치하지 않았을 경우를 나타내고 있다. 이 결과로, 커버체(221)를 설치하는 것에 의해 Ar 가스의 흐름이 규제되어, Ar 가스가 활성화 가스 인젝터(220) 내부에 있어서 높은 농도를 유지하고 있는 것을 알 수 있다. 한편, 커버체(221)를 설치하지 않은 경우에는, Ar 가스는 활성화 가스 인젝터(220)의 하류측을 향하여 널리 확산되는 것을 알 수 있다. 또한, 가스 도입 노즐(34)의 근방에 있어서도, 커버체(221)를 설치함으로써 N₂ 가스의 농도가 지극히 낮아지고 있으므로, 활성화 가스 인젝터(220)의 외부로부터의 N₂ 가스의 유입이 억제되고 있지만, 커버체(221)를 설치하지 않을 경우에는, 활성화 가스 인젝터(220) 내에 N₂ 가스가 인입되는 것을 알 수 있다.

(실시예 3-2)

상기의 실시예 3-1의 시뮬레이션 조건에 있어서 활성화용 가스의 유량을 5slm으로 변경하여 마찬가지로 시뮬레이션을 행하였다.

그 결과, 도 41에 나타낸 바와 같이, 커버체(221)를 설치함으로써, 활성화 가스 인젝터(220) 부근에 있어서의 Ar 가스의 농도가 높아져, 또한 N₂ 가스의 유입이 억제되는 것을 알 수 있었다. 이상의 실시예 3-1, 실시예 3-2의 결과로부터, 활성화 가스 인젝터(220) 내로의 외부로부터의 가스의 유입을 억제하기 위해서는, 활성화용 가스의 유량은 2slm 정도의 소량으로 충분하다는 것을 알 수 있었다.

(실시예 4)

다음에, 개질 처리에 의해 SiO₂막의 막질이 어떻게 바뀌는지, 또한 도 42에 나타내는 시스관(35a, 35b)과 웨이퍼(W) 사이의 거리(y)를 조정함으로써 개질 처리의 정도가 어느 정도 변화되는지를 확인하기 위한 실험을 행하였다.

실험에는, 표면에 SiO₂막을 성막한 실험용 피스를 준비하고, 시스관(35a, 35b)의 길이 방향 중앙에 있어서의 하방 위치에 실험용 피스를 설치하고, 이하의 조건으로 개질 처리를 행하였다. 그 후, 이들의 피스를 불화수소산 수용액에 침석하고, SiO₂막의 습식 에칭 속도를 측정하였다.

(실험 조건)

온도 : 실온

압력[㎩(Torr)] : 240(1.8)

고주파의 출력(W) : 200

활성화용의 가스 : Ar(300sccm)

처리 시간 : 5분

시스관(35a, 35b)과 실험용 피스의 표면 사이의 거리(y)(㎜) : 6, 9, 12

(실험 결과)

이 결과를 도 43에 나타낸다. 그 결과, 개질 처리를 행하지 않을 경우에 비하여, 개질 처리를 행함으로써 에칭 속도가 저하되고, 따라서 SiO₂막이 치밀화되는 것을 알 수 있었다. 또한, 실험용 피스와 시스관(35a, 35b) 사이의 거리(y)가 좁게 되어 있을수록, 에칭 속도가 더 저하되고, 개질 처리가 보다 한층 진행되어 SiO₂막이 치밀화되는 것을 알 수 있었다. 또한, 막 두께 방향의 에칭 속도의 변화로부터, 피스의 표층에 가까울수록 SiO₂막의 치밀화가 진행되는 것을 알 수 있었다. 따라서, 이 개질 처리는, SiO₂막의 표층에 가까운 영역에서 일어나기 때문에, 이미 서술된 바와 같이 성막 처리마다 행함으로써, 막 두께 방향에 걸쳐 치밀한 막이 얻어지는 것을 알 수 있었다. 또한, 이 도 43에는, 950℃로 열처리를 행하여 얻어진 열산화막의 에칭 속도에 대해서도 또한 나타내고, 본 발명에서는 상기 거리(y)가 좁게 되어 있을수록, 에칭 속도가 이 열산화막의 특성에 근접하여 치밀한 막이 얻어지는 것을 알 수 있었다.

(실시예 5)

다음에, 이미 서술된 실리콘 산화막을 성막하기 위한 반응 가스로서, DIPAS 가스를 사용하여 행한 실험에 대하여 설명한다. 이 실험에서는, 도 29 내지 도 35에 나타낸 성막 장치를 사용하여, 이하의 표 2에 나타내는 성막 조건에 있어서, 성막 사이클을 행할 때마다[회전 테이블(2)의 회전마다] 개질 처리를 행하여 실리콘 산화막을 성막하고, 그때의 성막 속도(디포지션 레이트)를 계산하였다. 또한, 비교예로서, 개질 처리를 행하지 않고 DIPAS 가스 및 이미 서술된 BTBAS 가스를 사용하여 각각 성막한 예에 대하여 나타낸다. 또한, 실험에는, 직경이 300㎜의 웨이퍼(W)를 사용하였다. 이하의 각 실시예에 대해서도 동일하다.

이 표 2에 있어서, 「고주파 전력」으로서, 전극(36a, 36b)에 공급되는 개질용의 전력을 나타내고 있다. 또한, 어느 실험에 있어서도, DIPAS 가스를 사용할 경우에는, 이 DIPAS 가스의 유량은 275sccm, O₃ 가스의 농도 및 유량은 각각 300g/Nm³ 및 10slm, 개질용 가스(Ar 가스/O₂ 가스)의 유량은 5slm/0.1slm으로 하였다. 또한, 상기 비교예 5-1은, BTBAS 가스를 사용하였을 경우에 가장 성막 속도가 높아지는 조건(BTBAS 가스의 유량: 200sccm)으로 행한 실험이다.

이 실험의 결과, 도 44에 나타낸 바와 같이, DIPAS 가스를 사용함으로써, 동일한 성막 조건에서는 BTBAS 가스를 사용할 경우보다도 성막 속도가 향상되는 것을 알 수 있었다. 또한, DIPAS 가스를 사용하면, 가스 유량 및 처리 압력 중 어디에 대해서도 BTBAS 가스의 거의 상한값보다도 증가시킬 수 있고, 그 증가분에 따라 성막 속도가 빨라지는 것을 알 수 있었다. 또한, DIPAS 가스를 사용하여, 성막 온도 및 처리 압력을 각각 350℃ 및 1.07㎪(8Torr)으로 하였을 경우에 있어서, 회전 테이블(2)의 회전수가 240rpm일 때에는, 개질용의 고주파 전력의 크기의 차이에 의해 성막 속도에 큰 변화가 확인되지 않았지만, 회전 테이블(2)의 회전수가 30rpm의 시에는, 개질용의 고주파 전력을 크게 할수록 성막 속도가 느려지고, 최대 (0W→400W)로 약 25.6％ 감소가 확인되었다.

이로부터, 회전 테이블(2)의 회전수를 늦게 함으로써, 웨이퍼(W)가 개질 처리를 받는 시간[활성화 가스 인젝터(220)의 하방 영역에 있어서의 체류 시간]이 길어지므로, 실리콘 산화막의 개질의 효과가 현재화하는 것을 알 수 있었다. 또한, 개질 처리에 의해, 성막 속도의 저하 즉 실리콘 산화막의 수축(치밀화)이 일어나는 것을 알 수 있었다. 이때, 성막 온도를 높게 할수록, 또한 처리 압력을 낮게 할수록, 실리콘 산화막의 수축량이 많아져 있었다. 이상의 결과로부터, 활성화 가스 인젝터(220)의 하방 영역에 있어서의 웨이퍼(W)의 체류 시간을 길게, 또한 활성화용 가스로부터 발생하는 이온의 생성량이나 반응성을 높임으로써, 개질의 정도가 강해지는 것을 알 수 있었다.

(실시예 6)

다음에, 실시예 5와 마찬가지로, 이하의 표 3의 성막 조건에 있어서 성막한 실리콘 산화막에 대하여, 1중량％의 희불화수소산 수용액에 침석하여 습식 에칭 속도를 구하였다.

이 실험 결과를 도 45에 나타낸다. 또한, 참고예 6-1, 참고예 6-2로서, 각각 950℃의 처리 온도로 얻어진 열산화막 및 780℃에서 디클로로실란 가스와 N₂O를 사용한 CVD법에 의해 성막한 실리콘 산화막에 관한 결과를 나타낸다. 또한, 이 도 45에서는, 참고예 6-1의 열산화막에 대하여 얻어진 값을 1로서 각각의 결과를 규격화한 값을 나타내고 있다.

그 결과, DIPAS 가스를 사용하여 성막 처리를 행하고, 그 후 개질 처리를 행함으로써 습식 에칭 속도의 내성이 향상되고, 성막 조건에 따라서는 이상적인 특성을 갖는 열산화막에 지극히 가까운 결과가 얻어지는 것을 알 수 있었다. 또한, 별도로 행한 실험으로 명백해진 바와 같이, 이미 서술된 BTBAS 가스를 사용하여 성막하여 개질 처리를 행하지 않은 실리콘 산화막은, 800℃ 정도 이상의 열처리를 거친다고 해도, 열산화막에 비해 1/5 정도의 습식 에칭 내성을 가지는 것에 불과하다는 사실을 고려하면, DIPAS 가스를 사용하여 성막 사이클마다 개질 처리를 행하는 방법이 극히 유효하다고 말할 수 있다.

이때, 이미 서술된 실시예 5에 있어서 성막 속도(수축량)에 대하여 얻어진 결과와 마찬가지로, 활성화 가스 인젝터(220)의 하방 영역에 있어서의 웨이퍼(W)의 체류 시간을 길게, 또한 활성화용 가스로부터 발생하는 이온의 생성량이나 반응성을 높이도록 처리 조건을 조정함으로써, 습식 에칭 속도의 내성이 향상하는 것을 알 수 있었다.

한편, 개질 처리를 행하지 않는 경우에 있어서, DIPAS 가스를 사용함으로써, 습식 에칭 속도가 BTBAS 가스를 사용한 결과보다도 약간 커지지만, 이는 BTBAS 가스를 사용하여 성막한 실리콘 산화막에는 불순물로서 질소가 포함되어 있기 때문에, 습식 에칭 내성이 증가하고 있기 때문이라고 생각된다. 즉, DIPAS 가스를 사용하였을 경우에는, BTBAS 가스를 사용할 경우보다도, 개질 처리 전이어도 막중의 질소 농도가 감소한다고 말할 수 있다.

(실시예 7)

계속해서, 실시예 5와 마찬가지로 DIPAS 가스를 사용하여 실리콘 산화막을 형성한 후, 질소 분위기 중에 있어서 850℃의 어닐 처리를 행하여 실리콘 산화막의 막 두께가 어느 정도 수축[쉬링크(shrink)]하는지 확인하는 실험을 행하였다. 각 실시예 7-1 내지 실시예 7-6 및 비교예 7-1 내지 비교예 7-7의 성막 조건에 대해서는, 실시예 6-1 내지 실시예 6-6 및 비교예 6-1 내지 비교예 6-7과 각각 동일 조건으로 성막을 행하였다. 또한, 참고예 7-1로서, 이미 서술된 CVD법에 의해 성막한 실리콘 산화막에 대해서도 결과를 병기한다.

그 결과, 도 46에 나타낸 바와 같이, DIPAS 가스를 사용하여 성막 처리 및 개질 처리를 행한 실리콘 산화막에 대해서는, 개질 처리를 행하지 않는 실리콘 산화막에 비하여, 어닐 처리에 의한 수축률이 작게 되어 있었다. 이때, 처리 압력, 회전 테이블(2)의 회전수 및 성막 온도가 각각 0.5㎪(4Torr), 20rpm 및 350℃의 조건에서 성막한 실리콘 산화막에 있어서는, 어닐 처리에 의하여도 수축하지 않았다. 그로 인해, 개질 처리를 행함으로써 치밀한 박막을 형성할 수 있는 동시에, 가령 이 실리콘 산화막을 미세 패턴으로 에칭하였다고 해도, 어닐 처리중에 크게 수축한 막에 있어서 내부 응력에 의해 생길 수 있는 패턴 쓰러짐은 일어나기 힘들다. 이 실시예 7에서 얻어진 수축률에 있어서도, 성막 온도, 회전 테이블(2)의 회전수, 처리 압력에 대하여, 상기 실시예 5, 실시예 6의 결과와 같은 경향을 보였다. 또한, 별도로 행한 실험에 의해, BTBAS 가스를 사용하여 성막하고 개질 처리를 행하지 않았을 경우에는, 수축률을 5％ 이내로 하기 위해서는 500℃ 이상의 성막 온도에 있어서 성막할 필요가 있었기 때문에, DIPAS 가스를 사용하는 동시에 개질 처리를 행함으로써, 치밀한 박막이 저온에서 얻어지는 것을 알 수 있었다.

(실시예 8)

실시예 5와 마찬가지로, DIPAS 가스를 사용하여 성막이나 개질을 행한 실리콘 산화막에 대하여, 성막 후의 막 중에 포함되는 수분[Si-OH 및 OH기(H₂O)]을 확인하는 실험을 행하였다. 성막 조건은 이하의 표 4와 같으며, 처리 압력은 1.07㎪(8Torr), 성막 온도는 350℃로 하였다. 또한, 실리콘 산화막 중의 수분의 측정에는, FT-IR(푸리에 변환 적외 분광법)을 사용하였다.

이 결과, 도 47에 나타낸 바와 같이, 개질 처리를 행함으로써 실리콘 산화막 중의 수분이 감소하고, 또한 회전 테이블(2)의 회전수를 늦춤으로써 한층 낮아져 있었다.

(실시예 9)

다음에, 회전 테이블(2)의 회전수를 30rpm에 고정하는 동시에, 이하의 표 5와 같이 고주파 전력 및 처리 압력을 조정하고, 350℃의 성막 온도에 있어서 DIPAS 가스를 사용하여 실리콘 산화막을 성막하고, 상기 실시예 8과 같은 실험을 행하였다.

그 결과, 도 48에 나타낸 바와 같이, 개질 처리에 의해 실리콘 산화막 중의 수분이 감소하고, 또한 처리 압력이 낮아지는 정도 막중의 수분이 감소하고 있었다.

(실시예 10)

회전 테이블(2)의 회전수를 30rpm에 고정하는 동시에, 이하의 표 6의 성막 조건에 있어서 DIPAS 가스를 사용하여 성막한 실리콘 산화막에 대하여, 성막 처리 후에 어닐 처리(어닐 온도: 850℃, 어닐 시간: 10분)를 행하고, 이미 서술된 실시예 8, 실시예 9와 마찬가지로 막 중의 수분의 측정을 행하였다.

그 결과, 도 49에 나타낸 바와 같이, 개질 처리의 후에 어닐 처리를 행함으로써, 막중의 수분은 검출 하한 이하가 되었다. 한편, 개질 처리를 행하지 않을 경우라도 어닐 처리에 의해 막중의 수분이 감소하지만, 그 감소량은 개질 처리를 행한 실리콘 산화막에 대하여 어닐 처리를 행하는 경우보다도 작았다. 따라서, 개질 처리를 행함으로써, 그 후의 어닐 처리에 의해 막중의 수분이 빠져나가기 쉬운 상태가 되어 있는 것을 알 수 있었다.

(실시예 11)

다음에, DIPAS 가스를 사용하여 실시예 9와 같은 성막 조건에 있어서 성막 처리 및 개질 처리를 행한 실리콘 산화막에 대하여, 실리콘 산화막의 비중과 막중의 실리콘량에 대한 수소 및 산소의 각각의 비율을 RBS/HFS(러더퍼드 후방 산란법/수소 전방 산란법)에 대하여 측정하였다.

도 50에 나타낸 바와 같이, 상기 실시예 8 내지 실시예 10과 같이, 개질 처리에 의해 막중 수소나 산소의 양이 감소하고, 비중이 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한, 비교예 11-1에 대해서는, 측정중에 실리콘 산화막으로부터의 수소의 탈리가 확인되기 때문에, 실제로는 측정 결과보다도 많은 수소가 포함되어 있다고 생각된다.

(실시예 12)

DIPAS 가스를 사용하여 이하의 표 7의 조건에 있어서 성막한 실리콘 산화막에 대하여, SIMS(이차 이온 질량 분석법)를 사용하여 막 두께 방향에 있어서 50㎚의 깊이에 걸쳐 불순물의 농도를 측정하였다. 또한, 성막 온도는 350℃, 회전 테이블(2)의 회전수는 30rpm으로 하였다.

그 결과, 도 51에 나타낸 바와 같이, 개질 처리를 행함으로써 막중의 수소 및 질소의 함유량이 저하되고 있었다.

(실시예 13)

상기 실시예 12와 같은 실험을 이하의 표 8에 나타내는 성막 조건으로 성막한 실리콘 산화막에 대하여 행하였다. 성막 온도는 350℃, 처리 압력은 0.5㎪(4Torr), 회전 테이블(2)의 회전수는 30rpm, 어닐 처리는 850℃, 10분으로 하였다.

이 실험의 결과, 도 52에 나타낸 바와 같이, 개질 처리와 어닐 처리를 행함으로써, 실리콘 산화막 중의 수소의 양이 감소하는 것을 알 수 있었다.

(실시예 14)

다음에, 웨이퍼(W)의 표면에 어스펙트비(=30)의 지극히 큰 오목부(개구부)를 포함하는 패턴(개구 깊이:10㎛, 개구 폭:0.3㎛)을 형성하고, 이 웨이퍼(W)에 대하여 DIPAS 가스에 의해 박막의 매립 특성을 확인하는 실험을 행하였다. 그리고 웨이퍼(W) 상에 성막된 박막의 막 두께에 대하여, 웨이퍼(W)의 표면에 있어서의 오목부 이외의 부위의 막 두께에 대한 오목부의 측벽면에 있어서의 막 두께의 비율(막 두께비 : R=측벽면의 막 두께 ÷ 오목부 이외의 부위의 막 두께)을 계산하고, 오목부로의 매립 특성의 평가의 지표로서 사용하였다. 이때의 실험 조건을 이하의 표 9에 나타낸다. 또한, 성막 온도는 350℃, 처리 압력은 0.5㎪(4Torr), DIPAS 가스의 유량은 275sccm, O₃ 가스의 농도 및 유량은 각각 300g/Nm³, 10000sccm으로 하였다.

SEM(Scanning Electron Microscope)을 사용하여 관찰한 각 웨이퍼의 단면을 모식적으로 도 53에 나타낸다. 이들의 개질 처리를 행함으로써, 또한 회전 테이블(2)의 회전수를 늦게 함으로써, 오목부로부터 박막이 매립되고, 자기 선택적인 매립 특성이 얻어지는 것을 알 수 있었다.

(실시예 15)

계속해서, 이하의 표 10에 나타내는 조건에 있어서 DIPAS 가스에 의해 실리콘 산화막을 성막하고, 리크 전류가 어느 정도가 되는 확인하는 실험을 행하였다. 실험에는, 수은 프로브법을 사용하여 네거티브 바이어스 전압을 실리콘 산화막에 인가하고, 당해 실리콘 산화막을 통과한 전류 밀도를 측정하였다. 그로 인해, 전류 밀도가 작을수록, 리크 전류가 작다고 말할 수 있다. 또한, 처리 압력을 1.07kPa(8Torr), DIPAS 가스의 유량을 275sccm, O₃ 가스의 농도 및 유량을 각각 30Og/Nm³및 10000sccm, 개질 처리용의 가스(Ar/O₂)의 유량을 5slm/0.1slcm, 회전 테이블(2)의 회전수를 240rpm으로서 성막을 행하였다.

도 54에 나타낸 바와 같이, 개질 처리에 의해 리크 전류가 작아지고, 또한 성막 온도가 높을수록 리크 전류가 감소하고 있었다.

(실시예 16)

표 11의 조건에서 성막한 실리콘 산화막에 대하여, 상기 실시예 15와 같은 실험을 행하였다. 성막 온도는 350℃, 회전 테이블(2)의 회전수는 30rpm으로서, 그 이외의 조건에 대해서는 실시예 15와 동일 조건으로 성막하였다.

그 결과, 도55에 나타낸 바와 같이, 개질 처리용의 고주파 전력을 높게 할수록 리크 전류가 감소하고 있었다.

(실시예 17)

상기의 실시예 15, 실시예 16과 마찬가지로, 이하의 표 12의 조건으로 성막한 실리콘 산화막에 대하여 리크 전류를 측정하였다. 고주파 전력을 400W로 한 이외는 실시예 16과 동일 조건으로 성막하였다.

그 결과, 도 56에 나타낸 바와 같이, 회전 테이블(2)의 회전수가 늦어질수록, 리크 전류가 감소하고 있었다.

(실시예 18)

상기 각 실시예 15 내지 실시예 17과 마찬가지로, 이하의 표 13의 조건에서 성막한 실리콘 산화막에 대하여 리크 전류를 측정하였다. 회전 테이블(2)의 회전수를 30rpm으로 한 이외에는 실시예 17과 동일 조건으로 성막하였다.

그 결과, 도 57 나타낸 바와 같이, 처리 압력이 낮은 만큼 리크 전류가 감소하고 있었다. 또한, 1.07㎪(8Torr)으로 성막한 실리콘 산화막에 대하여 얻어진 특성은, 이미 서술된 BTBAS 가스를 사용하여 350℃의 성막 온도에서 성막하고, 그 후 850℃의 어닐 처리를 행한 실리콘 산화막과 같은 정도의 값을 나타내고 있었다. 따라서, DIPAS 가스를 사용하는 동시에 개질 처리를 행함으로써, BTBAS 가스를 사용하였을 경우보다도 양호한 리크 전류가 낮은 성막 온도에서 얻어지는 것을 알 수 있었다.

도시나 상세의 설명에 대해서는 생략하지만, 별도로 행한 실험에 의해, DIPAS 가스를 사용함으로써, 사이클 레이트[회전 테이블(2)의 회전마다 성막되는 실리콘 산화막의 막 두께] 및 웨이퍼(W) 내의 실리콘 산화막의 면내 균일성 모두에 대하여, BTBAS 가스를 사용하는 것보다도 향상하는 것을 알 수 있었다. 사이클 레이트에 대해서는, 뱃치식의 반응로를 사용한 실험의 결과, DIPAS 가스에서는 BTBAS 가스의 1.34배가 되어 있었다. 또한, DIPAS 가스의 경우, 성막 속도는 350℃부터 500℃의 성막 온도로 변화되지 않는 것이 확인되었다. 이는, 웨이퍼(W)에 흡착된 DIPAS 가스가, 웨이퍼(W)로부터의 열에 의해 열분해 되는 것보다도 오히려, O₃ 가스에 의해 산화 분해되고, 따라서 ALD 모드에서의 성막이 행해지는 것을 나타낸다고 생각된다.

도 1은, 종래의 성막 장치를 도시하는 개략도.

도 2는, 본 발명의 실시 형태에 관한 성막 장치의 종단면을 도시하는 도 4의 I-I' 선종단면도.

도 3은, 상기 성막 장치의 내부의 개략 구성을 도시하는 사시도.

도 4는, 상기 성막 장치의 횡단 평면도.

도 5a 및 도 5b는, 상기 성막 장치에 있어서의 처리 영역 및 분리 영역을 도시하는 종단면도.

도 6은, 상기의 성막 장치에 있어서의 분리 영역의 종단면도.

도 7은, 분리 가스 혹은 퍼지 가스가 흐르는 모습을 도시하는 설명도.

도 8은, 반응 가스를 플라즈마화하는 기능을 구비하는 활성화 가스 인젝터를 도시하는 사시도.

도 9는, 활성화 가스 인젝터의 내부 구조를 도시하는 사시도.

도 10은, 활성화 가스 인젝터의 종단면도.

도 11은, 상기 활성화 가스 인젝터의 기단부의 내부 구조를 도시하는 횡단면도.

도 12는, 상기 활성화 가스 인젝터의 작용을 도시하는 설명도.

도 13은, 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스가 분리 가스에 의해 분리되어 배기되는 모습을 도시하는 설명도.

도 14는, 제2 실시 형태에 관한 활성화 가스 인젝터의 내부 구조를 도시하는 사시도.

도 15는, 상기 제2 실시 형태에 관한 활성화 가스 인젝터의 종단면도.

도 16은, 상기 제2 실시 형태에 관한 활성화 가스 인젝터의 작용을 도시하는 설명도.

도 17은, 상기 활성화 가스 인젝터의 변형예를 도시하는 사시도.

도 18은, 상기 변형예에 관한 활성화 가스 인젝터의 종단 측면도.

도 19는, 제3 실시 형태에 관한 활성화 가스 인젝터의 내부 구조를 도시하는 사시도.

도 20은, 상기 제3 실시 형태에 관한 활성화 가스 인젝터의 종단면도.

도 21은, 상기 제3 실시 형태에 관한 활성화 가스 인젝터 내에 설치되어 있는 가열 히터의 구성을 도시하는 일부 파단 측면도.

도 22는, 제4 실시 형태에 관한 활성화 가스 인젝터의 내부 구조를 도시하는 사시도.

도 23은, 상기 제4 실시 형태에 관한 활성화 가스 인젝터의 종단면도.

도 24a 및 도 24b는, 분리 영역에 사용되는 볼록 형상부의 치수 예를 설명하기 위한 설명도.

도 25는, 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 성막 장치를 도시하는 횡단 평면도.

도 26은, 본 발명의 상기 이외의 실시 형태에 관한 성막 장치를 도시하는 횡단 평면도.

도 27은, 본 발명의 상기 이외의 실시 형태에 관한 성막 장치를 나타내는 종단면도.

도 28은, 본 발명의 성막 장치를 사용한 기판 처리 시스템의 일례를 도시하는 개략 평면도.

도 29는, 본 발명의 다른 실시 형태에 있어서의 성막 장치를 도시하는 사시도.

도 30은, 상기 다른 예의 성막 장치를 도시하는 평면도.

도 31은, 상기 다른 예의 성막 장치를 도시하는 종단면도.

도 32a 및 도 32b는, 상기 다른 예의 성막 장치에 있어서의 활성화 가스 인젝터를 도시하는 사시도.

도 33은, 상기 활성화 가스 인젝터를 도시하는 종단면도.

도 34a 및 도 34b는, 상기 활성화 가스 인젝터의 설치 방법을 도시하는 개략도.

도 35는, 상기 활성화 가스 인젝터를 도시하는 종단면도.

도 36은, 상기 다른 예의 성막 장치에 있어서 박막이 개질되는 모습을 나타내는 모식도.

도 37a 내지 도 37d는, ALD법에 있어서 박막이 성막되는 모습을 나타내는 모식도.

도 38a 및 도 38b는, BTBAS 가스 및 디이소프로필아미노실란 가스의 구조를 나타내는 모식도.

도 39a 및 도 39b은, 실시예에 관한 설명도.

도 40은, 상기 다른 예에 있어서의 활성화 가스 인젝터에 대하여 행한 시뮬레이션 결과를 나타내는 특성도.

도 41은, 상기 다른 예에 있어서의 활성화 가스 인젝터에 대하여 행한 시뮬레이션 결과를 나타내는 특성도.

도 42는, 상기 다른 예에 있어서의 실험 조건을 설명하는 설명도.

도 43은, 상기 다른 예에 있어서의 실험 결과를 나타내는 특성도.

도 44는, 본 발명의 실시예에서 얻어진 실험 결과를 나타내는 그래프.

도 45는, 본 발명의 실시예에서 얻어진 실험 결과를 나타내는 그래프.

도 46은, 본 발명의 실시예에서 얻어진 실험 결과를 나타내는 그래프.

도 47은, 본 발명의 실시예에서 얻어진 실험 결과를 나타내는 그래프.

도 48은, 본 발명의 실시예에서 얻어진 실험 결과를 나타내는 그래프.

도 49는, 본 발명의 실시예에서 얻어진 실험 결과를 나타내는 그래프.

도 50은, 본 발명의 실시예에서 얻어진 실험 결과를 나타내는 그래프.

도 51은, 본 발명의 실시예에서 얻어진 실험 결과를 나타내는 그래프.

도 52는, 본 발명의 실시예에서 얻어진 실험 결과를 나타내는 그래프.

도 53은, 본 발명의 실시예에서 얻어진 실험 결과를 모식적으로 나타내는 단면도.

도 54는, 본 발명의 실시예에서 얻어진 실험 결과를 나타내는 그래프.

도 55는, 본 발명의 실시예에서 얻어진 실험 결과를 나타내는 그래프.

도 56은, 본 발명의 실시예에서 얻어진 실험 결과를 나타내는 그래프.

도 57은, 본 발명의 실시예에서 얻어진 실험 결과를 나타내는 그래프.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 진공 용기

11 : 천장판

12 : 회전 테이블

21 : 코어부

22 : 회전축

23 : 구동부

500 : 처리 용기

501 : 적재대

502 : 플라즈마 발생실

Claims

진공 용기 내에 설치된 회전 테이블과,

이 회전 테이블에 기판을 적재하기 위하여 설치된 기판 적재 영역과,

이 기판 적재 영역에 적재된 기판에 활성화된 가스를 공급하여 당해 기판상의 박막의 개질을 행하기 위하여, 상기 회전 테이블에 있어서의 기판 적재 영역 측에 대향하고 또한 당해 회전 테이블의 이동로와 교차하도록 설치된 활성화 가스 인젝터를 구비하고,

상기 활성화 가스 인젝터는,

격벽에 의해 가스 활성화용 유로와 가스 도입용 유로로 구획된 유로 형성 부재와,

상기 가스 도입용 유로에 처리 가스를 도입하기 위한 가스 도입 포트와,

상기 가스 활성화용 유로 내에서 상기 격벽을 따라 서로 병행하여 신장되도록 설치되고, 처리 가스를 활성화시키기 위한 전력이 인가되는 한 쌍의 전극과,

상기 격벽에 전극의 길이 방향을 따라 설치되고, 상기 가스 도입용 유로 내의 처리 가스를 상기 가스 활성화용 유로에 공급하기 위한 연통 구멍과,

상기 가스 활성화용 유로에서 활성화된 가스를 토출하기 위하여 상기 가스 활성화용 유로에 상기 전극의 길이 방향을 따라 설치된 가스 토출구를 구비하고,

상기 활성화 가스 인젝터의 외면부는, 가스 활성화용 유로와 가스 도입용 유로를 덮는 커버체로서 구성되고, 이 커버체의 하단부는, 당해 커버체 내로의 외부로부터의 가스의 침입을 억제하기 위하여, 회전 테이블과 평행하게 또한 간극을 통하여 외측으로 신장된 기류 규제 부재로서 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
진공 용기 내에 설치된 회전 테이블과,

이 회전 테이블에 기판을 적재하기 위하여 설치된 기판 적재 영역과,

이 기판 적재 영역에 적재된 기판에 활성화된 가스를 공급하여 당해 기판상의 박막의 개질을 행하기 위하여, 상기 회전 테이블에 있어서의 기판 적재 영역 측에 대향하고 또한 당해 회전 테이블의 이동로와 교차하도록 설치된 활성화 가스 인젝터를 구비하고,

상기 활성화 가스 인젝터는,

격벽에 의해 가스 활성화용 유로와 가스 도입용 유로로 구획된 유로 형성 부재와,

상기 가스 도입용 유로에 처리 가스를 도입하기 위한 가스 도입 포트와,

상기 가스 활성화용 유로 내에서 상기 격벽을 따라 서로 병행하여 신장되도록 설치되고, 처리 가스를 활성화시키기 위한 전력이 인가되는 한 쌍의 전극과,

상기 격벽에 전극의 길이 방향을 따라 설치되고, 상기 가스 도입용 유로 내의 처리 가스를 상기 가스 활성화용 유로에 공급하기 위한 연통 구멍과,

상기 가스 활성화용 유로에서 활성화된 가스를 토출하기 위하여 상기 가스 활성화용 유로에 상기 전극의 길이 방향을 따라 설치된 가스 토출구를 구비하고,

상기 활성화 가스 인젝터는, 상기 회전 테이블 상의 기판의 표면과의 사이의 거리가 조정될 수 있도록 상기 진공 용기의 측벽에 상하 자유로 기밀하게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
진공 용기 내에 설치된 회전 테이블과,

이 회전 테이블에 기판을 적재하기 위하여 설치된 기판 적재 영역과,

이 기판 적재 영역에 적재된 기판에 활성화된 가스를 공급하여 당해 기판상의 박막의 개질을 행하기 위하여, 상기 회전 테이블에 있어서의 기판 적재 영역 측에 대향하고 또한 당해 회전 테이블의 이동로와 교차하도록 설치된 활성화 가스 인젝터를 구비하고,

상기 활성화 가스 인젝터는,

격벽에 의해 가스 활성화용 유로와 가스 도입용 유로로 구획된 유로 형성 부재와,

상기 가스 도입용 유로에 처리 가스를 도입하기 위한 가스 도입 포트와,

상기 가스 활성화용 유로 내에서 상기 격벽을 따라 서로 병행하여 신장되도록 설치되고, 처리 가스를 활성화시키기 위한 전력이 인가되는 한 쌍의 전극과,

상기 격벽에 전극의 길이 방향을 따라 설치되고, 상기 가스 도입용 유로 내의 처리 가스를 상기 가스 활성화용 유로에 공급하기 위한 연통 구멍과,

상기 가스 활성화용 유로에서 활성화된 가스를 토출하기 위하여 상기 가스 활성화용 유로에 상기 전극의 길이 방향을 따라 설치된 가스 토출구를 구비하고,

상기 활성화 가스 인젝터는, 상기 회전 테이블 상의 기판의 표면에 대하여 상기 회전 테이블의 이동로와 교차하는 방향으로 경사질 수 있도록 상기 진공 용기의 측벽에 경사 가능하게 기밀하게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
진공 용기 내에서 서로 반응하는 적어도 2종류의 반응 가스를 순서대로 기판의 표면에 공급하는 사이클을 실행함으로써 반응 생성물의 층을 다수 적층하여 박막을 형성하는 성막 장치에 있어서,

상기 진공 용기 내의 회전 테이블 위로 기판을 적재하기 위하여 설치된 기판 적재 영역과,

상기 기판에 제1 반응 가스를 공급하기 위한 제1 반응 가스 공급 수단과,

상기 제1 반응 가스 공급 수단보다도 상기 회전 테이블의 회전 방향 하류측에 이격하여 설치되고, 제2 반응 가스를 상기 기판에 공급하기 위한 제2 반응 가스 공급 수단과,

상기 회전 테이블의 기판 적재 영역에 대향하도록 또한 상기 회전 테이블의 회전 방향에 있어서 상기 제2 반응 가스 공급 수단과 상기 제1 반응 가스 공급 수단 사이에 설치되고, 상기 기판상의 반응 생성물의 개질을 행하기 위하여 상기 기판에 활성화된 처리 가스를 공급하는 활성화 가스 인젝터와,

상기 제1 반응 가스가 공급되는 제1 처리 영역과 제2 반응 가스가 공급되는 제2 처리 영역의 분위기를 분리하기 위하여 상기 회전 방향에 있어서 이들 처리 영역의 사이에 위치하는 분리 영역과,

상기 분리 영역의 양측으로 확산되는 분리 가스와 함께 상기 반응 가스를 배기하기 위한 배기구를 구비하고,

상기 분리 영역은, 분리 가스를 공급하기 위한 분리 가스 공급 수단과, 이 분리 가스 공급 수단의 상기 회전 방향 양측에 위치하고, 당해 분리 영역으로부터 처리 영역 측에 분리 가스가 흐르기 위한 협애한 공간을 회전 테이블과의 사이에 형성하기 위한 천장면을 구비하고,

상기 활성화 가스 인젝터는,

격벽에 의해 가스 활성화용 유로와 가스 도입용 유로로 구획된 유로 형성 부재와,

상기 가스 도입용 유로에 처리 가스를 도입하기 위한 가스 도입 포트와,

상기 가스 활성화용 유로 내에서 상기 격벽을 따라 서로 병행하여 신장되도록 설치되고, 처리 가스를 활성화시키기 위한 전력이 인가되는 한 쌍의 전극과,

상기 격벽에 전극의 길이 방향을 따라 설치되고, 상기 가스 도입용 유로 내의 처리 가스를 상기 가스 활성화용 유로에 공급하기 위한 연통 구멍과,

상기 가스 활성화용 유로에서 활성화된 가스를 토출하기 위하여 상기 가스 활성화용 유로에 상기 전극의 길이 방향을 따라 설치된 가스 토출구를 구비하고,

상기 활성화 가스 인젝터의 외면부는, 가스 활성화용 유로와 가스 도입용 유로를 덮는 커버체로서 구성되고, 이 커버체의 하단부는, 당해 커버체 내로의 외부로부터의 가스의 침입을 억제하기 위하여, 회전 테이블과 평행하게 또한 간극을 통하여 외측으로 신장된 기류 규제 부재로서 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
진공 용기 내에서 서로 반응하는 적어도 2종류의 반응 가스를 순서대로 기판의 표면에 공급하는 사이클을 실행함으로써 반응 생성물의 층을 다수 적층하여 박막을 형성하는 성막 장치에 있어서,

상기 진공 용기 내의 회전 테이블 위로 기판을 적재하기 위하여 설치된 기판 적재 영역과,

상기 기판에 제1 반응 가스를 공급하기 위한 제1 반응 가스 공급 수단과,

상기 제1 반응 가스 공급 수단보다도 상기 회전 테이블의 회전 방향 하류측에 이격하여 설치되고, 제2 반응 가스를 상기 기판에 공급하기 위한 제2 반응 가스 공급 수단과,

상기 회전 테이블의 기판 적재 영역에 대향하도록 또한 상기 회전 테이블의 회전 방향에 있어서 상기 제2 반응 가스 공급 수단과 상기 제1 반응 가스 공급 수단 사이에 설치되고, 상기 기판상의 반응 생성물의 개질을 행하기 위하여 상기 기판에 활성화된 처리 가스를 공급하는 활성화 가스 인젝터와,

상기 제1 반응 가스가 공급되는 제1 처리 영역과 제2 반응 가스가 공급되는 제2 처리 영역의 분위기를 분리하기 위하여 상기 회전 방향에 있어서 이들 처리 영역의 사이에 위치하는 분리 영역과,

상기 분리 영역의 양측으로 확산되는 분리 가스와 함께 상기 반응 가스를 배기하기 위한 배기구를 구비하고,

상기 분리 영역은, 분리 가스를 공급하기 위한 분리 가스 공급 수단과, 이 분리 가스 공급 수단의 상기 회전 방향 양측에 위치하고, 당해 분리 영역으로부터 처리 영역 측에 분리 가스가 흐르기 위한 협애한 공간을 회전 테이블과의 사이에 형성하기 위한 천장면을 구비하고,

상기 활성화 가스 인젝터는,

격벽에 의해 가스 활성화용 유로와 가스 도입용 유로로 구획된 유로 형성 부재와,

상기 가스 도입용 유로에 처리 가스를 도입하기 위한 가스 도입 포트와,

상기 가스 활성화용 유로 내에서 상기 격벽을 따라 서로 병행하여 신장되도록 설치되고, 처리 가스를 활성화시키기 위한 전력이 인가되는 한 쌍의 전극과,

상기 격벽에 전극의 길이 방향을 따라 설치되고, 상기 가스 도입용 유로 내의 처리 가스를 상기 가스 활성화용 유로에 공급하기 위한 연통 구멍과,

상기 가스 활성화용 유로에서 활성화된 가스를 토출하기 위하여 상기 가스 활성화용 유로에 상기 전극의 길이 방향을 따라 설치된 가스 토출구를 구비하고,

상기 활성화 가스 인젝터는, 상기 회전 테이블 상의 기판의 표면과의 사이의 거리가 조정될 수 있도록 상기 진공 용기의 측벽에 상하 자유로 기밀하게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
진공 용기 내에서 서로 반응하는 적어도 2종류의 반응 가스를 순서대로 기판의 표면에 공급하는 사이클을 실행함으로써 반응 생성물의 층을 다수 적층하여 박막을 형성하는 성막 장치에 있어서,

상기 진공 용기 내의 회전 테이블 위로 기판을 적재하기 위하여 설치된 기판 적재 영역과,

상기 기판에 제1 반응 가스를 공급하기 위한 제1 반응 가스 공급 수단과,

상기 제1 반응 가스 공급 수단보다도 상기 회전 테이블의 회전 방향 하류측에 이격하여 설치되고, 제2 반응 가스를 상기 기판에 공급하기 위한 제2 반응 가스 공급 수단과,

상기 회전 테이블의 기판 적재 영역에 대향하도록 또한 상기 회전 테이블의 회전 방향에 있어서 상기 제2 반응 가스 공급 수단과 상기 제1 반응 가스 공급 수단 사이에 설치되고, 상기 기판상의 반응 생성물의 개질을 행하기 위하여 상기 기판에 활성화된 처리 가스를 공급하는 활성화 가스 인젝터와,

상기 제1 반응 가스가 공급되는 제1 처리 영역과 제2 반응 가스가 공급되는 제2 처리 영역의 분위기를 분리하기 위하여 상기 회전 방향에 있어서 이들 처리 영역의 사이에 위치하는 분리 영역과,

상기 분리 영역의 양측으로 확산되는 분리 가스와 함께 상기 반응 가스를 배기하기 위한 배기구를 구비하고,

상기 분리 영역은, 분리 가스를 공급하기 위한 분리 가스 공급 수단과, 이 분리 가스 공급 수단의 상기 회전 방향 양측에 위치하고, 당해 분리 영역으로부터 처리 영역 측에 분리 가스가 흐르기 위한 협애한 공간을 회전 테이블과의 사이에 형성하기 위한 천장면을 구비하고,

상기 활성화 가스 인젝터는,

격벽에 의해 가스 활성화용 유로와 가스 도입용 유로로 구획된 유로 형성 부재와,

상기 가스 도입용 유로에 처리 가스를 도입하기 위한 가스 도입 포트와,

상기 가스 활성화용 유로 내에서 상기 격벽을 따라 서로 병행하여 신장되도록 설치되고, 처리 가스를 활성화시키기 위한 전력이 인가되는 한 쌍의 전극과,

상기 격벽에 전극의 길이 방향을 따라 설치되고, 상기 가스 도입용 유로 내의 처리 가스를 상기 가스 활성화용 유로에 공급하기 위한 연통 구멍과,

상기 가스 활성화용 유로에서 활성화된 가스를 토출하기 위하여 상기 가스 활성화용 유로에 상기 전극의 길이 방향을 따라 설치된 가스 토출구를 구비하고,

상기 활성화 가스 인젝터는, 상기 회전 테이블 상의 기판의 표면에 대하여 상기 회전 테이블의 이동로와 교차하는 방향으로 경사질 수 있도록 상기 진공 용기의 측벽에 경사 가능하게 기밀하게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
진공 용기 내에 설치된 회전 테이블과,

이 회전 테이블에 기판을 적재하기 위하여 설치된 기판 적재 영역과,

이 기판 적재 영역에 적재된 기판에 활성화된 가스를 공급하여 당해 기판상의 박막의 개질을 행하기 위하여, 상기 회전 테이블에 있어서의 기판 적재 영역 측에 대향하고 또한 당해 회전 테이블의 이동로와 교차하도록 설치된 활성화 가스 인젝터를 구비하고,

상기 활성화 가스 인젝터는,

격벽에 의해 가스 활성화용 유로와 가스 도입용 유로로 구획된 유로 형성 부재와,

상기 가스 도입용 유로에 처리 가스를 도입하기 위한 가스 도입 포트와,

상기 가스 활성화용 유로 내에서 상기 격벽을 따라 신장되도록 설치되고, 가스 활성화용 유로 내의 처리 가스를 가열하여 활성화시키기 위한 가열 히터와,

상기 격벽에 가열 히터의 길이 방향을 따라 설치되고, 상기 가스 도입용 유로 내의 처리 가스를 상기 가스 활성화용 유로에 공급하기 위한 연통 구멍과,

상기 가스 활성화용 유로에서 활성화된 가스를 토출하기 위하여 상기 가스 활성화용 유로에 상기 가열 히터의 길이 방향을 따라 설치된 가스 토출구를 구비하고,

상기 활성화 가스 인젝터의 외면부는, 가스 활성화용 유로와 가스 도입용 유로를 덮는 커버체로서 구성되고, 이 커버체의 하단부는, 당해 커버체 내로의 외부로부터의 가스의 침입을 억제하기 위하여, 회전 테이블과 평행하게 또한 간극을 통하여 외측으로 신장된 기류 규제 부재로서 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
진공 용기 내에 설치된 회전 테이블과,

이 회전 테이블에 기판을 적재하기 위하여 설치된 기판 적재 영역과,

이 기판 적재 영역에 적재된 기판에 활성화된 가스를 공급하여 당해 기판상의 박막의 개질을 행하기 위하여, 상기 회전 테이블에 있어서의 기판 적재 영역 측에 대향하고 또한 당해 회전 테이블의 이동로와 교차하도록 설치된 활성화 가스 인젝터를 구비하고,

상기 활성화 가스 인젝터는,

격벽에 의해 가스 활성화용 유로와 가스 도입용 유로로 구획된 유로 형성 부재와,

상기 가스 도입용 유로에 처리 가스를 도입하기 위한 가스 도입 포트와,

상기 가스 활성화용 유로 내에서 상기 격벽을 따라 신장되도록 설치되고, 가스 활성화용 유로 내의 처리 가스를 가열하여 활성화시키기 위한 가열 히터와,

상기 격벽에 가열 히터의 길이 방향을 따라 설치되고, 상기 가스 도입용 유로 내의 처리 가스를 상기 가스 활성화용 유로에 공급하기 위한 연통 구멍과,

상기 가스 활성화용 유로에서 활성화된 가스를 토출하기 위하여 상기 가스 활성화용 유로에 상기 가열 히터의 길이 방향을 따라 설치된 가스 토출구를 구비하고,

상기 활성화 가스 인젝터는, 상기 회전 테이블 상의 기판의 표면과의 사이의 거리가 조정될 수 있도록 상기 진공 용기의 측벽에 상하 자유로 기밀하게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
진공 용기 내에 설치된 회전 테이블과,

이 회전 테이블에 기판을 적재하기 위하여 설치된 기판 적재 영역과,

이 기판 적재 영역에 적재된 기판에 활성화된 가스를 공급하여 당해 기판상의 박막의 개질을 행하기 위하여, 상기 회전 테이블에 있어서의 기판 적재 영역 측에 대향하고 또한 당해 회전 테이블의 이동로와 교차하도록 설치된 활성화 가스 인젝터를 구비하고,

상기 활성화 가스 인젝터는,

격벽에 의해 가스 활성화용 유로와 가스 도입용 유로로 구획된 유로 형성 부재와,

상기 가스 도입용 유로에 처리 가스를 도입하기 위한 가스 도입 포트와,

상기 가스 활성화용 유로 내에서 상기 격벽을 따라 신장되도록 설치되고, 가스 활성화용 유로 내의 처리 가스를 가열하여 활성화시키기 위한 가열 히터와,

상기 격벽에 가열 히터의 길이 방향을 따라 설치되고, 상기 가스 도입용 유로 내의 처리 가스를 상기 가스 활성화용 유로에 공급하기 위한 연통 구멍과,

상기 가스 활성화용 유로에서 활성화된 가스를 토출하기 위하여 상기 가스 활성화용 유로에 상기 가열 히터의 길이 방향을 따라 설치된 가스 토출구를 구비하고,

상기 활성화 가스 인젝터는, 상기 회전 테이블 상의 기판의 표면에 대하여 상기 회전 테이블의 이동로와 교차하는 방향으로 경사질 수 있도록 상기 진공 용기의 측벽에 경사 가능하게 기밀하게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
진공 용기 내에서 서로 반응하는 적어도 2종류의 반응 가스를 순서대로 기판의 표면에 공급하는 사이클을 실행함으로써 반응 생성물의 층을 다수 적층하여 박막을 형성하는 성막 장치에 있어서,

상기 진공 용기 내의 회전 테이블 위로 기판을 적재하기 위하여 설치된 기판 적재 영역과,

상기 기판에 제1 반응 가스를 공급하기 위한 제1 반응 가스 공급 수단과,

상기 제1 반응 가스 공급 수단보다도 상기 회전 테이블의 회전 방향 하류측에 이격하여 설치되고, 제2 반응 가스를 상기 기판에 공급하기 위한 제2 반응 가스 공급 수단과,

상기 회전 테이블의 기판 적재 영역에 대향하도록 또한 상기 회전 테이블의 회전 방향에 있어서 상기 제2 반응 가스 공급 수단과 상기 제1 반응 가스 공급 수단 사이에 설치되고, 상기 기판상의 반응 생성물의 개질을 행하기 위하여 상기 기판에 활성화된 처리 가스를 공급하는 활성화 가스 인젝터와,

상기 제1 반응 가스가 공급되는 제1 처리 영역과 제2 반응 가스가 공급되는 제2 처리 영역의 분위기를 분리하기 위하여 상기 회전 방향에 있어서 이들 처리 영역의 사이에 위치하는 분리 영역과,

상기 분리 영역의 양측으로 확산되는 분리 가스와 함께 상기 반응 가스를 배기하기 위한 배기구를 구비하고,

상기 분리 영역은, 분리 가스를 공급하기 위한 분리 가스 공급 수단과, 이 분리 가스 공급 수단의 상기 회전 방향 양측에 위치하고, 당해 분리 영역으로부터 처리 영역 측에 분리 가스가 흐르기 위한 협애한 공간을 회전 테이블과의 사이에 형성하기 위한 천장면을 구비하고,

상기 활성화 가스 인젝터는,

격벽에 의해 가스 활성화용 유로와 가스 도입용 유로로 구획된 유로 형성 부재와,

상기 가스 도입용 유로에 처리 가스를 도입하기 위한 가스 도입 포트와,

상기 가스 활성화용 유로 내에서 상기 격벽을 따라 신장되도록 설치되고, 가스 활성화용 유로 내의 처리 가스를 가열하여 활성화시키기 위한 가열 히터와,

상기 격벽에 가열 히터의 길이 방향을 따라 설치되고, 상기 가스 도입용 유로 내의 처리 가스를 상기 가스 활성화용 유로에 공급하기 위한 연통 구멍과,

상기 가스 활성화용 유로에서 활성화된 가스를 토출하기 위하여 상기 가스 활성화용 유로에 상기 가열 히터의 길이 방향을 따라 설치된 가스 토출구를 구비하고,

상기 활성화 가스 인젝터의 외면부는, 가스 활성화용 유로와 가스 도입용 유로를 덮는 커버체로서 구성되고, 이 커버체의 하단부는, 당해 커버체 내로의 외부로부터의 가스의 침입을 억제하기 위하여, 회전 테이블과 평행하게 또한 간극을 통하여 외측으로 신장된 기류 규제 부재로서 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
진공 용기 내에서 서로 반응하는 적어도 2종류의 반응 가스를 순서대로 기판의 표면에 공급하는 사이클을 실행함으로써 반응 생성물의 층을 다수 적층하여 박막을 형성하는 성막 장치에 있어서,

상기 진공 용기 내의 회전 테이블 위로 기판을 적재하기 위하여 설치된 기판 적재 영역과,

상기 기판에 제1 반응 가스를 공급하기 위한 제1 반응 가스 공급 수단과,

상기 제1 반응 가스 공급 수단보다도 상기 회전 테이블의 회전 방향 하류측에 이격하여 설치되고, 제2 반응 가스를 상기 기판에 공급하기 위한 제2 반응 가스 공급 수단과,

상기 회전 테이블의 기판 적재 영역에 대향하도록 또한 상기 회전 테이블의 회전 방향에 있어서 상기 제2 반응 가스 공급 수단과 상기 제1 반응 가스 공급 수단 사이에 설치되고, 상기 기판상의 반응 생성물의 개질을 행하기 위하여 상기 기판에 활성화된 처리 가스를 공급하는 활성화 가스 인젝터와,

상기 제1 반응 가스가 공급되는 제1 처리 영역과 제2 반응 가스가 공급되는 제2 처리 영역의 분위기를 분리하기 위하여 상기 회전 방향에 있어서 이들 처리 영역의 사이에 위치하는 분리 영역과,

상기 분리 영역의 양측으로 확산되는 분리 가스와 함께 상기 반응 가스를 배기하기 위한 배기구를 구비하고,

상기 분리 영역은, 분리 가스를 공급하기 위한 분리 가스 공급 수단과, 이 분리 가스 공급 수단의 상기 회전 방향 양측에 위치하고, 당해 분리 영역으로부터 처리 영역 측에 분리 가스가 흐르기 위한 협애한 공간을 회전 테이블과의 사이에 형성하기 위한 천장면을 구비하고,

상기 활성화 가스 인젝터는,

격벽에 의해 가스 활성화용 유로와 가스 도입용 유로로 구획된 유로 형성 부재와,

상기 가스 도입용 유로에 처리 가스를 도입하기 위한 가스 도입 포트와,

상기 가스 활성화용 유로 내에서 상기 격벽을 따라 신장되도록 설치되고, 가스 활성화용 유로 내의 처리 가스를 가열하여 활성화시키기 위한 가열 히터와,

상기 격벽에 가열 히터의 길이 방향을 따라 설치되고, 상기 가스 도입용 유로 내의 처리 가스를 상기 가스 활성화용 유로에 공급하기 위한 연통 구멍과,

상기 가스 활성화용 유로에서 활성화된 가스를 토출하기 위하여 상기 가스 활성화용 유로에 상기 가열 히터의 길이 방향을 따라 설치된 가스 토출구를 구비하고,

상기 활성화 가스 인젝터는, 상기 회전 테이블 상의 기판의 표면과의 사이의 거리가 조정될 수 있도록 상기 진공 용기의 측벽에 상하 자유로 기밀하게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
진공 용기 내에서 서로 반응하는 적어도 2종류의 반응 가스를 순서대로 기판의 표면에 공급하는 사이클을 실행함으로써 반응 생성물의 층을 다수 적층하여 박막을 형성하는 성막 장치에 있어서,

상기 진공 용기 내의 회전 테이블 위로 기판을 적재하기 위하여 설치된 기판 적재 영역과,

상기 기판에 제1 반응 가스를 공급하기 위한 제1 반응 가스 공급 수단과,

상기 제1 반응 가스 공급 수단보다도 상기 회전 테이블의 회전 방향 하류측에 이격하여 설치되고, 제2 반응 가스를 상기 기판에 공급하기 위한 제2 반응 가스 공급 수단과,

상기 회전 테이블의 기판 적재 영역에 대향하도록 또한 상기 회전 테이블의 회전 방향에 있어서 상기 제2 반응 가스 공급 수단과 상기 제1 반응 가스 공급 수단 사이에 설치되고, 상기 기판상의 반응 생성물의 개질을 행하기 위하여 상기 기판에 활성화된 처리 가스를 공급하는 활성화 가스 인젝터와,

상기 제1 반응 가스가 공급되는 제1 처리 영역과 제2 반응 가스가 공급되는 제2 처리 영역의 분위기를 분리하기 위하여 상기 회전 방향에 있어서 이들 처리 영역의 사이에 위치하는 분리 영역과,

상기 분리 영역의 양측으로 확산되는 분리 가스와 함께 상기 반응 가스를 배기하기 위한 배기구를 구비하고,

상기 분리 영역은, 분리 가스를 공급하기 위한 분리 가스 공급 수단과, 이 분리 가스 공급 수단의 상기 회전 방향 양측에 위치하고, 당해 분리 영역으로부터 처리 영역 측에 분리 가스가 흐르기 위한 협애한 공간을 회전 테이블과의 사이에 형성하기 위한 천장면을 구비하고,

상기 활성화 가스 인젝터는,

격벽에 의해 가스 활성화용 유로와 가스 도입용 유로로 구획된 유로 형성 부재와,

상기 가스 도입용 유로에 처리 가스를 도입하기 위한 가스 도입 포트와,

상기 가스 활성화용 유로 내에서 상기 격벽을 따라 신장되도록 설치되고, 가스 활성화용 유로 내의 처리 가스를 가열하여 활성화시키기 위한 가열 히터와,

상기 격벽에 가열 히터의 길이 방향을 따라 설치되고, 상기 가스 도입용 유로 내의 처리 가스를 상기 가스 활성화용 유로에 공급하기 위한 연통 구멍과,

상기 가스 활성화용 유로에서 활성화된 가스를 토출하기 위하여 상기 가스 활성화용 유로에 상기 가열 히터의 길이 방향을 따라 설치된 가스 토출구를 구비하고,

상기 활성화 가스 인젝터는, 상기 회전 테이블 상의 기판의 표면에 대하여 상기 회전 테이블의 이동로와 교차하는 방향으로 경사질 수 있도록 상기 진공 용기의 측벽에 경사 가능하게 기밀하게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 한 쌍의 전극의 각각은 세라믹스에 의해 덮어져 있는 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가스 도입용 유로 내에서 상기 격벽을 따라 설치되고, 길이 방향으로 가스 구멍이 천공 형성되는 동시에 상기 가스 도입 포트가 기단부측에 형성된 가스 도입 노즐을 구비하는 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 활성화 가스 인젝터의 가스 토출구는, 상기 기판 적재 영역에 적재된 기판의 표면으로부터 1㎜ 이상, 10㎜ 이하에 설치되어 있는, 성막 장치.
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