KR101572091B1 - 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법 - Google Patents

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타카후미 사사키
테츠오 야마모토
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가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키
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Abstract

본 발명은 샤워 헤드를 개재하여 가스 공급을 수행하는 경우에도 샤워 헤드 내 및 처리 공간 내의 각각에 대하여 클리닝 처리를 충분히 또한 양호하게 실시할 수 있다.
기판을 처리하는 처리 공간; 관통공이 설치된 분산판을 개재하여 상기 처리 공간과 인접하고, 상기 분산판의 상방에 설치된 덮개를 상벽으로 하고 상기 분산판을 하벽으로 하여 구성되는 샤워 헤드 버퍼실; 상기 샤워 헤드 버퍼실 내에 가스 커튼을 형성하도록 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급계; 상기 처리 공간 내에 클리닝 가스를 공급하는 처리 공간 클리닝 가스 공급계; 및 상기 처리 공간으로의 상기 클리닝 가스의 공급과 상기 샤워 헤드 버퍼실로의 상기 불활성 가스의 공급을 병행하도록, 상기 불활성 가스 공급계 및 상기 처리 공간 클리닝 가스 공급계를 제어하도록 구성되는 제어부를 포함하고, 상기 가스 커튼은 상기 클리닝 가스가 상기 처리 공간으로부터 상기 분산판을 개재하여 상기 샤워 헤드 버퍼실 내로 유입되지 않도록 상기 샤워 헤드 버퍼실의 덮개와 상기 분산판의 사이에 형성되는 기판 처리 장치를 구성한다.

Description

기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND METHOD OF MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE}
본 발명은 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 장치의 제조 공정에서는 웨이퍼 등의 기판에 대하여 각종 프로세스 처리를 수행한다. 프로세스 처리 중에는 예컨대 교호(交互) 공급법에 의한 성막 처리가 있다. 교호 공급법은 원료 가스 및 그 원료 가스와 반응하는 반응 가스라는 적어도 2종류의 처리 가스를 처리 대상이 되는 기판에 대하여 교호적으로 공급하고, 그들 가스를 기판의 표면에서 반응시켜서 한층씩 막을 형성하고 적층시켜서 소망 막 두께의 막을 형성하는 방법이다. 교호 공급법에서는 원료 가스와 반응 가스를 기판의 표면 이외에서 반응시키지 않도록 하기 위해서 각 처리 가스를 공급하는 사이에 잔류 가스를 제거하기 위한 퍼지 공정을 포함하는 것이 바람직하다.
이와 같은 교호 공급법에 의한 성막 처리를 수행하는 기판 처리 장치의 일 형태로서는 예컨대 샤워 헤드를 포함하는 매엽형(枚葉型)이 있다. 샤워 헤드는 기판 처리면에 대하여 처리 가스를 균일하게 공급하기 위해서 기판 처리면의 상방측(上方側)에 위치하고, 기판 처리면과 대향하는 위치에 복수의 관통공을 포함하는 분산판이 배치되는 것과 함께 그 상방측에는 가스 공급계가 접속되고, 또한 가스 공급계가 접속되는 가스 공급공과 분산판 사이에 가스 가이드를 내포하여 구성된다. 가스 가이드는 가스 공급공을 기점(起點)으로 하여 분산판 외주를 향하여 커지는 원추 형상으로 형성된다. 이와 같은 구성의 샤워 헤드를 포함하는 기판 처리 장치에서는 가스 가이드가 가스 공급공으로부터의 가스를 분산판을 향하여 확산하도록 안내하기 때문에 분산판 중앙 부분과 분산판 외주 부분에서 가스의 확산 정도나 가스 밀도를 동등하게 할 수 있다. 이에 따라 공급을 시작한 가스를 분산판 중앙 부분과 외주 부분에 대략 동시에 도달시킬 수 있어, 기판 처리면에 대한 가스 공급에 대하여 높은 균일성을 실현할 수 있다.
교호 공급법에 의한 성막 처리를 수행하는 경우에는 전술한 바와 같이 교호적으로 원료 가스와 반응 가스를 공급하지만, 샤워 헤드를 개재하여 가스 공급을 수행하면 샤워 헤드 내의 잔류 가스가 반응하여 샤워 헤드 내에 반응 부생성물이 발생할 것으로 생각된다. 그 경우에 분산판 하방(下方)의 처리 공간과는 달리 샤워 헤드 내는 양질의 막을 형성하는 온도 조건이나 압력 조건 등이 구비되지 않는다. 그렇기 때문에 샤워 헤드 내에서는 막 밀도나 막 두께 등에 편차가 있는 특성이 좋지 않은 막이 반응 부생성물로서 형성된다. 이와 같은 반응 부생성물은 가스 공급을 절체(切替)할 때의 압력 변동 등에 의해 용이하게 박리될 것으로 생각된다. 박리된 부생성물은 처리 공간 내에 침입하여 기판 상의 막 특성에 악영향을 미치거나 제품 비율 저하를 초래할 우려가 있다.
샤워 헤드 내의 반응 부생성물에 대해서는 장치 메인터넌스 시에 작업원에 의한 수작업에 의해 제거하는 방법이 있다. 하지만 그 경우에는 대폭적인 다운타임의 증가로 이어져 장치의 가동 효율이 저하한다는 문제가 발생한다.
장치의 가동 효율을 최대한 저하시키지 않고 반응 부생성물을 제거하기 위해서는 클리닝 가스를 이용하는 방법을 생각해볼 수 있다. 구체적으로는 샤워 헤드를 개재하여 처리 공간에 클리닝 가스를 공급하여 샤워 헤드 내 및 처리 공간 내의 각각에 대하여 클리닝 처리를 수행한다. 하지만 그 경우, 클리닝 가스는 샤워 헤드 내 및 처리 공간 내를 순서대로 통과하는 과정에서 실활(失活)하기 때문에 처리 공간 내의 가스가 흐르는 방향의 하류측에서는 클리닝 처리가 불충분해질 가능성이 있다. 이 점에 대해서는 샤워 헤드를 개재하여 처리 공간에 클리닝 가스를 공급하여 수행하는 클리닝 처리 및 이와는 반대로 처리 공간 측으로부터 샤워 헤드 측을 향하여 클리닝 가스를 공급하여 수행하는 클리닝 처리를 각각 수행하는 것에 의해 대응하는 방법도 생각해볼 수 있다. 하지만 클리닝 처리를 각각 수행하면 샤워 헤드에 내포된 가스 가이드의 내측(처리 공간측)은 각 클리닝 처리에서 활성인 클리닝 가스가 통과하기 때문에 오버에칭이 될 우려가 있다.
그래서 본 발명은 샤워 헤드를 개재하여 가스 공급을 수행하는 경우에 샤워 헤드 내 및 처리 공간 내의 각각에 대하여 클리닝 처리를 충분히 또한 양호하게 수행하는 것을 가능하도록 하는 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 형태에 의하면, 기판을 처리하는 처리 공간; 관통공이 설치된 분산판을 개재하여 상기 처리 공간과 인접하고, 상기 분산판의 상방에 설치된 덮개를 상벽으로 하고 상기 분산판을 하벽으로 하여 구성되는 샤워 헤드 버퍼실; 상기 샤워 헤드 버퍼실 내에 가스 커튼을 형성하도록 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급계; 상기 처리 공간 내에 클리닝 가스를 공급하는 처리 공간 클리닝 가스 공급계; 및 상기 처리 공간으로의 상기 클리닝 가스의 공급과 상기 샤워 헤드 버퍼실로의 상기 불활성 가스의 공급을 병행하도록, 상기 불활성 가스 공급계 및 상기 처리 공간 클리닝 가스 공급계를 제어하도록 구성되는 제어부;를 포함하고, 상기 가스 커튼은 상기 클리닝 가스가 상기 처리 공간으로부터 상기 분산판을 개재하여 상기 샤워 헤드 버퍼실 내로 유입되지 않도록 상기 샤워 헤드 버퍼실의 덮개와 상기 분산판의 사이에 형성되는 기판 처리 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 형태에 의하면, 처리 공간에 기판을 반입하고 상기 기판을 처리하는 공정; 상기 처리 공간으로부터 상기 기판을 반출하는 공정; 및 관통공이 설치된 분산판을 개재하여 상기 처리 공간과 인접하고 상기 분산판의 상방에 설치된 덮개를 상벽으로 하고 상기 분산판을 하벽으로 하여 구성되는 샤워 헤드 버퍼실에, 클리닝 가스가 상기 처리 공간으로부터 상기 분산판을 개재하여 상기 샤워 헤드 버퍼실 내로 유입되지 않도록 상기 샤워 헤드 버퍼실의 덮개와 상기 분산판의 사이에 가스 커튼을 형성하도록 불활성 가스를 공급하고, 이와 병행하여 상기 처리 공간에 상기 클리닝 가스를 공급하는 공정;을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법이 제공된다.
본 발명에 의하면, 샤워 헤드를 개재하여 가스 공급을 수행하는 경우에도 샤워 헤드 내 및 처리 공간 내의 각각에 대하여 클리닝 처리를 충분히 또한 양호하게 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 매엽식의 기판 처리 장치의 개략 구성도.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 공정 및 클리닝 공정을 도시하는 플로우 차트.
도 3은 도 2에서의 성막 공정의 상세를 도시하는 플로우 차트.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 클리닝 공정의 상세한 순서를 도시하는 타임 차트.
도 5는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 클리닝 공정에서의 클리닝 가스의 흐름을 모식적으로 도시하는 설명도.
도 6은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 클리닝 공정의 상세한 순서를 도시하는 타임 차트.
도 7은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 클리닝 공정에서의 클리닝 가스의 흐름을 모식적으로 도시하는 설명도.
도 8은 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 클리닝 공정의 상세한 순서를 도시하는 타임 차트.
도 9는 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 클리닝 공정에서의 클리닝 가스의 흐름을 모식적으로 도시하는 설명도.
도 10은 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 클리닝 공정의 상세한 순서를 도시하는 타임 차트.
도 11은 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 클리닝 공정에서의 클리닝 가스의 흐름을 모식적으로 도시하는 설명도.
도 12는 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 클리닝 공정의 상세한 순서를 도시하는 타임 차트.
<본 발명의 제1 실시 형태>
이하, 본 발명의 제1 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
(1) 기판 처리 장치의 구성
본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치는 처리 대상이 되는 기판에 대하여 1매씩 처리를 수행하는 매엽식의 기판 처리 장치로서 구성된다. 처리 대상이 되는 기판으로서는 예컨대 반도체 장치(반도체 디바이스)가 제작되는 반도체 웨이퍼 기판(이하, 단순히 「웨이퍼」라고 부른다)을 들 수 있다. 이와 같은 기판에 대하여 수행하는 처리로서는 에칭, 애싱, 성막 처리 등을 들 수 있지만, 본 실시 형태에서는 특히 성막 처리를 수행한다. 성막 처리의 전형적인 예로서는 교호 공급 처리가 있다.
이하, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 구성에 대하여 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 실시 형태에 따른 매엽식의 기판 처리 장치의 개략 구성도다.
(처리 용기)
도 1에 도시하는 바와 같이 기판 처리 장치(100)는 처리 용기(202)를 구비한다. 처리 용기(202)는 예컨대 횡단면(橫斷面)이 원형이며 편평한 밀폐 용기로서 구성된다. 또한 처리 용기(202)는 예컨대 알루미늄(Al)이나 스텐레스(SUS) 등의 금속 재료에 의해 구성된다. 처리 용기(202) 내에는 기판으로서의 실리콘 웨이퍼 등의 웨이퍼(200)를 처리하는 처리 공간(201)과, 웨이퍼(200)를 처리 공간(201)에 반송할 때에 웨이퍼(200)가 통과하는 반송 공간(203)이 형성된다. 처리 용기(202)는 상부 용기(202a)와 하부 용기(202b)로 구성된다. 상부 용기(202a)와 하부 용기(202b) 사이에는 칸막이 판(204)이 설치된다.
상부 용기(202a)의 내부의 외주(外周)의 단연(端緣) 근방에는 배기 버퍼실(209)이 설치된다. 배기 버퍼실(209)은 처리 공간(201) 내의 가스를 측방(側方) 주위를 향하여 배출할 때에 버퍼 공간으로서 기능한다. 이에 따라 배기 버퍼실(209)은 처리 공간(201)의 측방 외주를 둘러싸도록 설치된 공간을 포함한다. 즉 배기 버퍼실(209)은 처리 공간(201)의 외주측에 평면시 링 형상[원환 형상(圓環狀)]으로 형성된 공간을 포함한다. 배기 버퍼실(209)이 포함하는 공간은 상부 용기(202a)에 의해 공간의 천정면(天井面) 및 양측 벽면이 형성되고, 칸막이 판(204)에 의해 공간의 바닥면이 형성된다. 그리고 공간의 내주측(內周側)은 처리 공간(201)과 연통(連通)하고, 그 연통 개소(箇所)를 통해서 처리 공간(201) 내에 공급된 가스가 배기 버퍼실(209) 내에 유입되도록 구성된다.
하부 용기(202b)의 측면에는 게이트 밸브(205)에 인접한 기판 반입출구(206)가 설치되고, 그 기판 반입출구(206)를 개재하여 웨이퍼(200)가 도시되지 않는 반송실 사이를 이동한다. 하부 용기(202b)의 저부(底部)에는 리프트 핀(207)이 복수 설치된다. 또한 하부 용기(202b)는 접지(接地)된다.
(기판 지지부)
처리 공간(201) 내에는 웨이퍼(200)를 지지하는 기판 지지부(210)가 설치된다. 기판 지지부(210)는 웨이퍼(200)를 재치하는 기판 재치면(211)과, 기판 재치면(211)을 표면에 가지는 기판 재치대(212)와, 기판 재치대(212)에 내포된 가열원으로서의 히터(213)를 주로 포함한다. 기판 재치대(212)에는 리프트 핀(207)이 관통하는 관통공(214)이 리프트 핀(207)과 대응하는 위치에 각각 설치된다.
기판 재치대(212)는 샤프트(217)에 의해 지지된다. 샤프트(217)는 처리 용기(202)의 저부를 관통하고, 또한 처리 용기(202)의 외부에서 승강 기구(218)에 접속된다. 승강 기구(218)를 작동시켜서 샤프트(217) 및 기판 재치대(212)를 승강시키는 것에 의해, 기판 재치면(211) 상에 재치되는 웨이퍼(200)를 승강시키는 것이 가능하도록 이루어진다. 또한 샤프트(217)의 하단부의 주위는 벨로즈(219)에 의해 피복되고, 처리 용기(202) 내는 기밀하게 보지(保持)된다.
기판 재치대(212)는 웨이퍼(200)의 반송 시에는 기판 재치면(211)이 기판 반입출구(206)에 대향하는 위치(웨이퍼 반송 위치)까지 하강하고, 웨이퍼(200)의 처리 시에는 웨이퍼(200)가 처리 공간(201) 내의 처리 위치(웨이퍼 처리 위치)가 될 때까지 상승한다. 구체적으로는 기판 재치대(212)를 웨이퍼 반송 위치까지 하강시켰을 때에는 리프트 핀(207)의 상단부가 기판 재치면(211)의 상면(上面)으로부터 돌출하여, 리프트 핀(207)이 웨이퍼(200)를 하방으로부터 지지하도록 이루어진다. 또한 기판 재치대(212)를 웨이퍼 처리 위치까지 상승시켰을 때에는 리프트 핀(207)은 기판 재치면(211)의 상면으로부터 매몰하여, 기판 재치면(211)이 웨이퍼(200)를 하방으로부터 지지하도록 이루어진다. 또한 리프트 핀(207)은 웨이퍼(200)와 직접 접촉하기 때문에 예컨대 석영이나 알루미나 등의 재질로 형성하는 것이 바람직하다.
(샤워 헤드)
처리 공간(201)의 상부(가스 공급 방향 상류측)에는 가스 분산 기구로서의 샤워 헤드(230)가 설치된다. 샤워 헤드(230)의 덮개(231)에는 가스 도입구(241)가 설치되고, 상기 가스 도입구(241)에는 후술하는 가스 공급계가 접속된다. 가스 도입구(241)로부터 도입되는 가스는 샤워 헤드(230) 내에 형성된 공간인 샤워 헤드 버퍼실(232)에 공급된다.
샤워 헤드(230)의 덮개(231)는 도전성이 있는 금속으로 형성되고, 샤워 헤드 버퍼실(232) 또는 처리 공간(201) 내에서 플라즈마를 생성하기 위한 전극으로서 이용된다. 덮개(231)와 상부 용기(202a) 사이에는 절연 블록(233)이 설치되고, 그 절연 블록(233)이 덮개(231)와 상부 용기(202a) 사이를 절연한다.
샤워 헤드(230)는 가스 도입구(241)를 개재하여 가스 공급계로부터 공급되는 가스를 분산시키기 위한 분산판(234)을 구비한다. 이 분산판(234)의 상류측이 샤워 헤드 버퍼실(232)이며, 하류측이 처리 공간(201)이다. 분산판(234)에는 복수의 관통공(234a)이 설치된다. 분산판(234)은 기판 재치면(211)과 대향하도록 그 기판 재치면(211)의 상방측에 배치된다. 따라서 샤워 헤드 버퍼실(232)은 분산판(234)에 설치된 복수의 관통공(234a)을 개재하여 처리 공간(201)과 연통한다.
샤워 헤드 버퍼실(232)에는 공급된 가스의 흐름을 형성하는 가스 가이드(235)가 설치된다. 가스 가이드(235)는 가스 도입구(241)를 정점(頂点)으로 하여 분산판(234) 방향을 향함에 따라 지름이 커지는 원추 형상이다. 가스 가이드(235)는 그 하단이 분산판(234)의 가장 외주측에 형성되는 관통공(234a)보다 더 외주측에 위치하도록 형성된다. 즉 샤워 헤드 버퍼실(232)은 분산판(234)의 상방측으로부터 공급되는 가스를 처리 공간(201)을 향하여 안내하는 가스 가이드(235)를 내포한다.
또한 샤워 헤드(230)는 샤워 헤드 버퍼실(232) 내 및 처리 공간(201) 내를 승온시키는 가열원으로서의 히터(231b)를 내포해도 좋다. 또한 샤워 헤드(230)의 덮개(231)에는 도시하지 않는 정합기 및 고주파 전원이 접속되고, 이들로 임피던스를 조정하는 것에 의해 샤워 헤드 버퍼실(232) 및 처리 공간(201)에 플라즈마가 생성되도록 구성되어도 좋다.
(가스 공급계)
샤워 헤드(230)의 덮개(231)에 설치된 가스 도입구(241)에는 공통 가스 공급관(242)이 접속된다. 공통 가스 공급관(242)은 가스 도입구(241)로 접속됨에 따라 샤워 헤드(230) 내의 샤워 헤드 버퍼실(232)에 연통한다. 또한 공통 가스 공급관(242)에는 제1 가스 공급관(243a)과 제2 가스 공급관(244a)과 제3 가스 공급관(245a)이 접속된다. 제2 가스 공급관(244a)은 리모트 플라즈마 유닛(RPU)(244e)을 개재하여 공통 가스 공급관(242)에 접속된다.
이들 중 제1 가스 공급관(243a)을 포함하는 원료 가스 공급계(243)로부터는 주로 원료 가스가 공급되고, 제2 가스 공급관(244a)을 포함하는 반응 가스 공급계(244)로부터는 주로 반응 가스가 공급된다. 제3 가스 공급관(245a)을 포함하는 불활성 가스 공급계(245)로부터는 불활성 가스 또는 클리닝 가스 중 어느 하나가 공급된다.
또한 공통 가스 공급관(242)을 통해서 샤워 헤드(230)의 샤워 헤드 버퍼실(232)에 공급되는 가스에 대해서는 원료 가스를 제1 가스, 반응 가스를 제2 가스, 불활성 가스를 제3 가스, 클리닝 가스를 제4 가스라고 부르는 경우도 있다. 또한 가스 공급계 중 다른 하나인 후술하는 처리 공간 클리닝 가스 공급계가 공급하는 클리닝 가스를 제5 가스라고 부르는 경우도 있다.
(원료 가스 공급계)
제1 가스 공급관(243a)에는 상류 방향부터 순서대로 원료 가스 공급원(243b), 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(243c) 및 개폐 밸브인 밸브(243d)가 설치된다. 그리고 제1 가스 공급관(243a)으로부터는 제1 가스인 원료 가스가 MFC(243c), 밸브(243d), 공통 가스 공급관(242)을 개재하여 샤워 헤드 버퍼실(232) 내에 공급된다.
원료 가스는 처리 가스 중 하나이며, 예컨대 Si(실리콘) 원소를 포함하는 원료인 Si2Cl6(Disilicon hexachloride 또는 Hexachlorodisilane) 가스(즉 Si2Cl6가스)이다. 또한 원료 가스로서는 상온 상압에서 고체, 액체 및 기체 중 어느 것이어도 좋다. 원료 가스가 상온 상압에서 액체인 경우에는 원료 가스 공급원(243b)과 MFC(243c) 사이에 도시되지 않는 기화기를 설치하면 좋다. 여기서는 기체로서 설명한다.
주로 제1 가스 공급관(243a), MFC(243c), 밸브(243d)에 의해 원료 가스 공급계(243)가 구성된다. 또한 원료 가스 공급계(243)는 원료 가스 공급원(243b), 후술하는 제1 불활성 가스 공급계를 포함시켜서 생각해도 좋다. 또한 원료 가스 공급계(243)는 처리 가스 중 하나인 원료 가스를 공급하기 때문에 처리 가스 공급계 중 하나에 해당한다.
제1 가스 공급관(243a)의 밸브(243d)보다 하류측에는 제1 불활성 가스 공급관(246a)의 하류단이 접속된다. 제1 불활성 가스 공급관(246a)에는 상류 방향부터 순서대로 불활성 가스 공급원(246b), 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(246c) 및 개폐 밸브인 밸브(246d)가 설치된다. 그리고 제1 불활성 가스 공급관(246a)으로부터는 불활성 가스가 MFC(246c), 밸브(246d), 제1 가스 공급관(243a)을 개재하여 샤워 헤드 버퍼실(232) 내에 공급된다.
불활성 가스는 원료 가스의 캐리어 가스로서 작용하기 때문에 원료와는 반응하지 않는 가스를 이용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는 예컨대 질소(N2) 가스를 이용할 수 있다. 또한 N2가스 외에 예컨대 헬륨(He) 가스, 네온(Ne) 가스, 아르곤(Ar) 가스 등의 희가스를 이용할 수 있다.
주로 제1 불활성 가스 공급관(246a), MFC(246c) 및 밸브(246d)에 의해 제1 불활성 가스 공급계가 구성된다. 또한 제1 불활성 가스 공급계는 불활성 가스 공급원(246b), 제1 가스 공급관(243a)을 포함시켜서 생각해도 좋다. 또한 제1 불활성 가스 공급계는 원료 가스 공급계(243)에 포함시켜서 생각해도 좋다.
(반응 가스 공급계)
제2 가스 공급관(244a)에는 하류에 RPU(244e)가 설치된다. 상류에는 상류 방향부터 순서대로 반응 가스 공급원(244b), 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(244c) 및 개폐 밸브인 밸브(244d)가 설치된다. 그리고 제2 가스 공급관(244a)으로부터는 제2 가스인 반응 가스가 MFC(244c), 밸브(244d), RPU(244e), 공통 가스 공급관(242)을 개재하여 샤워 헤드 버퍼실(232) 내에 공급된다. 반응 가스는 리모트 플라즈마 유닛(244e)에 의해 플라즈마 상태가 되고, 분산판(234)에 설치된 복수의 관통공(234a)을 개재하여 처리 공간(201) 내의 웨이퍼(200) 상에 조사(照射)된다.
반응 가스는 처리 가스 중 하나이며, 예컨대 암모니아(NH3) 가스가 이용된다.
주로 제2 가스 공급관(244a), MFC(244c), 밸브(244d)에 의해 반응 가스 공급계(244)가 구성된다. 또한 반응 가스 공급계(244)는 반응 가스 공급원(244b), RPU(244e), 후술하는 제2 불활성 가스 공급계를 포함시켜서 생각해도 좋다. 또한 반응 가스 공급계(244)는 처리 가스 중 하나인 반응 가스를 공급하기 때문에 처리 가스 공급계의 다른 하나에 해당한다.
제2 가스 공급관(244a)의 밸브(244d)보다 하류측에는 제2 불활성 가스 공급관(247a)의 하류단이 접속된다. 제2 불활성 가스 공급관(247a)에는 상류 방향부터 순서대로 불활성 가스 공급원(247b), 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(247c) 및 개폐 밸브인 밸브(247d)가 설치된다. 그리고 제2 불활성 가스 공급관(247a)으로부터는 불활성 가스가 MFC(247c), 밸브(247d), 제2 가스 공급관(244a), RPU(244e)를 개재하여 샤워 헤드 버퍼실(232) 내에 공급된다.
불활성 가스는 반응 가스의 캐리어 가스 또는 희석 가스로서 작용한다. 구체적으로는 예컨대 질소(N2) 가스를 이용할 수 있다. 또한 N2가스 외에 예컨대 헬륨(He) 가스, 네온(Ne) 가스, 아르곤(Ar) 가스 등의 희가스를 이용해도 좋다.
주로 제2 불활성 가스 공급관(247a), MFC(247c) 및 밸브(247d)에 의해 제2 불활성 가스 공급계가 구성된다. 또한 제2 불활성 가스 공급계는 불활성 가스 공급원(247b), 제2 가스 공급관(244a), RPU(244e)를 포함시켜서 생각해도 좋다. 또한 제2 불활성 가스 공급계는 반응 가스 공급계(244)에 포함시켜서 생각해도 좋다.
(불활성 가스 공급계)
제3 가스 공급관(245a)에는 상류 방향부터 순서대로 불활성 가스 공급원(245b), 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(245c) 및 개폐 밸브인 밸브(245d)가 설치된다. 그리고 제3 가스 공급관(245a)으로부터는 후술하는 성막 공정에서는 퍼지 가스로서의 불활성 가스가 MFC(245c), 밸브(245d), 공통 가스 공급관(242)을 개재하여 샤워 헤드 버퍼실(232) 내에 공급된다. 또한 후술하는 제1 클리닝 공정에서는 필요에 따라 클리닝 가스의 캐리어 가스 또는 희석 가스로서의 불활성 가스가 MFC(245c), 밸브(245d), 공통 가스 공급관(242)을 개재하여 샤워 헤드 버퍼실(232) 내에 공급된다. 또한 후술하는 제2 클리닝 공정에서는 샤워 헤드 버퍼실(232) 내에 가스 커튼을 형성하기 위한 불활성 가스가 MFC(245c), 밸브(245d), 공통 가스 공급관(242)을 개재하여 샤워 헤드 버퍼실(232) 내에 공급된다.
불활성 가스 공급원(245b)으로부터 공급되는 불활성 가스는 성막 공정에서는 처리 용기(202)이나 샤워 헤드(230) 내에 잔류한 가스를 퍼지하는 퍼지 가스로서 작용한다. 또한 제1 클리닝 공정에서는 클리닝 가스의 캐리어 가스 또는 희석 가스로서 작용해도 좋다. 또한 제2 클리닝 공정에서는 샤워 헤드 버퍼실(232) 내에 가스 커튼을 형성하기 위해서 이용된다. 구체적으로는 불활성 가스로서는 예컨대 질소(N2) 가스를 이용할 수 있다. 또한 N2가스 외에 예컨대 헬륨(He) 가스, 네온(Ne) 가스, 아르곤(Ar) 가스 등의 희가스를 이용해도 좋다.
주로 제3 가스 공급관(245a), MFC(245c), 밸브(245d)에 의해 불활성 가스 공급계(245)가 구성된다. 또한 불활성 가스 공급계(245)는 불활성 가스 공급원(245b)을 포함시켜서 생각해도 좋다.
(버퍼실 클리닝 가스 공급계)
제3 가스 공급관(245a)의 밸브(245d)보다 하류측에는 버퍼실 클리닝 가스 공급관(248a)의 하류단이 접속된다. 버퍼실 클리닝 가스 공급관(248a)에는 상류 방향부터 순서대로 버퍼실 클리닝 가스 공급원(248b), 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(248c) 및 개폐 밸브인 밸브(248d)가 설치된다. 그리고 제3 가스 공급관(245a)으로부터는 제1 클리닝 공정에서는 클리닝 가스가 MFC(248c), 밸브(248d), 공통 가스 공급관(242)을 개재하여 샤워 헤드 버퍼실(232) 내에 공급된다.
버퍼실 클리닝 가스 공급원(248b)으로부터 공급되는 클리닝 가스는 제1 클리닝 공정에서는 샤워 헤드(230)이나 처리 용기(202)에 부착된 부생성물 등을 제거하는 클리닝 가스로서 작용한다. 구체적으로는 클리닝 가스로서 예컨대 3불화질소(NF3) 가스를 이용할 수 있다. 또한 예컨대 불화수소(HF) 가스, 3불화염소가스(ClF3) 가스, 불소(F2) 가스 등을 이용해도 좋고, 또한 이들을 조합시켜서 이용해도 좋다.
주로 버퍼실 클리닝 가스 공급관(248a), MFC(248c) 및 밸브(248d)에 의해 버퍼실 클리닝 가스 공급계가 구성된다. 또한 버퍼실 클리닝 가스 공급계는 버퍼실 클리닝 가스 공급원(248b), 제3 가스 공급관(245a)을 포함시켜서 생각해도 좋다.
(처리 공간 클리닝 가스 공급계)
기판 처리 장치(100)는 가스 공급계로서 버퍼실 클리닝 가스 공급계와는 별도로 처리 공간 클리닝 가스 공급계(249)를 구비한다. 처리 공간 클리닝 가스 공급계(249)에는 처리 공간(201)과 배기 버퍼실(209) 사이의 연통로에 직접 접속하는 처리 공간 클리닝 가스 공급관(249a)(이하, 단순히 「클리닝 가스 공급관」이라고 부른다)이 포함된다. 클리닝 가스 공급관(249a)에는 상류 방향부터 순서대로 처리 공간 클리닝 가스 공급원(249b), 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(249c) 및 개폐 밸브인 밸브(249d)가 설치된다. 그리고 클리닝 가스 공급관(249a)으로부터는 제2 클리닝 공정에서는 클리닝 가스가 MFC(249c), 밸브(249d)를 개재하여 처리 공간(201) 내에 공급된다.
처리 공간 클리닝 가스 공급원(249b)으로부터 공급되는 클리닝 가스는 처리 공간(201)에 부착된 부생성물 등을 제거하는 클리닝 가스로서 작용한다. 구체적으로는 클리닝 가스로서 예컨대 3불화질소(NF3) 가스를 이용할 수 있다. 또한 예컨대 불화수소(HF) 가스, 3불화염소(ClF3) 가스, 불소(F2) 가스 등을 이용해도 좋고, 또한 이들을 조합시켜서 이용해도 좋다. 또한 처리 공간 클리닝 가스 공급원(249b)은 버퍼실 클리닝 가스 공급원(248b)과 동종(同種)의 클리닝 가스를 공급하는 경우에는 반드시 버퍼실 클리닝 가스 공급원(248b)과 별도로 설치할 필요는 없고, 이들 중 어느 하나를 공용해도 상관없다.
주로 클리닝 가스 공급관(249a), MFC(249c) 및 밸브(249d)에 의해 처리 공간 클리닝 가스 공급계(249)가 구성된다. 또한 처리 공간 클리닝 가스 공급계(249)는 처리 공간 클리닝 가스 공급원(249b)을 포함시켜서 생각해도 좋다.
또한 클리닝 가스 공급관(249a)은 처리 공간(201) 내로의 클리닝 가스의 공급의 균일화를 도모하기 위해서 가스 공급 홈(溝)(249e)을 개재하여 처리 공간(201)과 배기 버퍼실(209) 사이의 연통로에 대하여 접속하는 것이 바람직하다. 가스 공급 홈(249e)은 처리 공간(201)과 배기 버퍼실(209) 사이의 연통로 천정면에 형성되고, 처리 공간(201)을 둘러싸는 주(周)방향에 연속하도록 전주(全周)에 걸쳐 연장된다. 가스 공급 홈(249e)을 구성하는 홈 단면 형상에 대해서는 주방향에 연속하는 것이라면 특히 한정되지 않고, 도면예와 같은 각홈(角溝) 형상이어도 좋고, 다른 형상[예컨대 환홈(丸溝) 형상]이어도 좋다.
이와 같은 가스 공급 홈(249e)을 개재하여 접속되면, 하나의 클리닝 가스 공급관(249a)만이 접속하는 경우에도 그 클리닝 가스 공급관(249a)으로부터의 클리닝 가스가 가스 공급 홈(249e)을 통과하여 전주에 확산된 후에 처리 공간(201) 내에 공급된다. 따라서 처리 공간(201) 내에 대한 클리닝 가스의 공급의 균일화를 도모할 수 있고, 특정 개소[예컨대 클리닝 가스 공급관(249a)의 접속 개소의 근방]에 집중적으로 클리닝 가스가 공급되는 것을 억제할 수 있다. 단, 클리닝 가스의 공급의 균일화가 도모되면, 클리닝 가스 공급관(249a)은 반드시 가스 공급 홈(249e)을 개재하여 접속할 필요는 없다. 예컨대 복수의 클리닝 가스 공급관(249a)을 설치 가능하다면 각 클리닝 가스 공급관(249a)이 복수 개소에서 접속하도록 구성할 수 있고, 그 경우에도 처리 공간(201) 내에 대한 클리닝 가스의 공급을 균일화할 수 있다.
(가스 배기계)
처리 용기(202)의 분위기를 배기하는 배기계는 처리 용기(202)에 접속된 복수의 배기관을 포함한다. 구체적으로는 하부 용기(202b)의 반송 공간(203)에 접속되는 기초 배기관(단 도시되지 않음)과, 샤워 헤드(230)의 샤워 헤드 버퍼실(232)에 접속되는 제1 배기관(236)과, 상부 용기(202a)의 배기 버퍼실(209)에 접속되는 제2 배기관(222)을 포함한다.
(기초 배기계)
기초 배기관은 반송 공간(203)의 측면 또는 저면(底面)에 접속된다. 기초 배기관에는 고진공 또는 초고진공을 실현하는 진공 펌프로서 도시되지 않는 터보 분자 펌프(TMP: Turbo Molecular Pump)가 설치된다. 또한 기초 배기관에서 TMP의 하류측 또는 상류측, 또는 이들 양방(兩方)에는 도시되지 않는 밸브가 설치된다. 또한 기초 배기관에는 TMP와 함께 도시되지 않는 드라이 펌프(DP: Dry Pump)가 설치되어도 좋다. DP는 TMP가 동작할 때에 그 보조 펌프로서 기능한다. 즉 TMP 및 DP는 기초 배기관을 개재하여 반송 공간(203)의 분위기를 배기한다. 그리고 그 때에 고진공(또는 초고진공) 펌프인 TMP는 대기압까지의 배기를 단독으로 수행하는 것은 곤란하기 때문에 대기압까지의 배기를 수행하는 보조 펌프로서 DP가 이용된다.
주로 기초 배기관, TMP, DP 및 밸브에 의해 기초 배기계가 구성된다.
(제1 가스 배기계)
제1 배기관(236)은 샤워 헤드 버퍼실(232)의 상면 또는 측면에 접속된다. 즉 제1 배기관(236)은 샤워 헤드(230)에 접속되고, 이에 의해 샤워 헤드(230) 내의 샤워 헤드 버퍼실(232)에 연통한다. 제1 배기관(236)에는 제1 밸브(237)가 설치된다. 또한 제1 배기관(236)에서 제1 밸브(237)의 하류측에는 샤워 헤드 버퍼실(232) 내를 소정의 압력으로 제어하는 압력 제어기인 APC(238)(Auto Pressure Controller)가 설치된다. 또한 제1 배기관(236)에서 APC(238)의 하류측에는 진공 펌프(239)가 설치된다. 진공 펌프(239)는 제1 배기관(236)을 개재하여 샤워 헤드 버퍼실(232)의 분위기를 배기한다.
주로 제1 배기관(236), 제1 밸브(237), APC(238) 및 진공 펌프(239)에 따라 제1 가스 배기계가 구성된다. 또한 진공 펌프(239)는 기초 배기계에서의 DP를 공용해도 상관없다.
(제2 가스 배기계)
제2 배기관(222)은 배기 버퍼실(209)의 상면 또는 측방에 설치된 배기공(221)을 개재하여 배기 버퍼실(209) 내에 접속된다. 제2 배기관(222)에는 제2 밸브(223)가 설치된다. 또한 제2 배기관(222)에서 제2 밸브(223)의 하류측에는 배기 버퍼실(209)에 연통하는 처리 공간(201) 내를 소정의 압력으로 제어하는 압력 제어기인 APC(224)(Auto Pressure Controller)가 설치된다. 또한 제2 배기관(222)에서 APC(224)의 하류측에는 진공 펌프(225)가 설치된다. 진공 펌프(225)는 제2 배기관(222)을 개재하여 배기 버퍼실(209) 및 이에 연통하는 처리 공간(201)의 분위기를 배기한다.
주로 제2 배기관(222), 제2 밸브(223), APC(224) 및 진공 펌프(225)에 의해 제2 가스 배기계가 구성된다. 또한 진공 펌프(225)는 기초 배기계에서의 DP를 공용해도 상관없다.
(컨트롤러)
기판 처리 장치(100)는 기판 처리 장치(100)의 각(各) 부(部)의 동작을 제어하는 컨트롤러(260)를 포함한다. 컨트롤러(260)는 연산부(261) 및 기억부(262)를 적어도 포함한다. 컨트롤러(260)는 전술한 각 구성에 접속되고, 상기 컨트롤러나 사용자의 지시에 따라 기억부(262)로부터 프로그램이나 레시피를 호출하고, 그 내용에 따라 각 구성의 동작을 제어한다. 구체적으로는 컨트롤러(260)는 게이트 밸브(205), 승강 기구(218), 히터(213, 231b), 고주파 전원, 정합기, MFC(243c 내지 249c), 밸브(243d 내지 249d), APC(224, 238), TMP, DP, 진공 펌프(239, 225), 제1 밸브(237), 제2 밸브(223) 등의 동작을 제어한다.
또한 컨트롤러(260)는 전용의 컴퓨터로서 구성해도 좋고, 범용의 컴퓨터로서 구성해도 좋다. 예컨대 전술한 프로그램을 격납한 외부 기억 장치[예컨대 자기(磁氣) 테이프, 플렉시블 디스크나 하드 디스크 등의 자기 디스크, CD나 DVD 등의 광(光)디스크, MO 등의 광자기 디스크, USB메모리나 메모리 카드 등의 반도체 메모리]를 준비하고, 그 외부 기억 장치를 이용하여 범용의 컴퓨터에 프로그램을 인스톨하는 것에 의해 본 실시 형태에 따른 컨트롤러(260)를 구성할 수 있다.
또한 컴퓨터에 프로그램을 공급하기 위한 수단은 외부 기억 장치를 개재하여 공급하는 경우에 한정되지 않는다. 예컨대 인터넷이나 전용 회선 등의 통신 수단을 이용하여 외부 기억 장치를 개재하지 않고 프로그램을 공급해도 좋다. 또한 기억부(262)나 외부 기억 장치는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서 구성된다. 이하, 이들을 총칭하여 단순히 기록 매체라고도 부른다. 또한 본 명세서에서 기록 매체라는 단어를 이용한 경우는 기억부(262) 단체(單體)만을 포함하는 경우, 외부 기억 장치 단체만을 포함하는 경우, 또는 그 양방을 포함하는 경우가 있다.
(2) 기판 처리 공정
다음으로 반도체 장치의 제조 방법의 일 공정으로서 기판 처리 장치(100)를 사용하고, 웨이퍼(200) 상에 박막을 형성하는 공정에 대하여 설명한다. 또한 이하의 설명에서 기판 처리 장치(100)를 구성하는 각 부의 동작은 컨트롤러(260)에 의해 제어된다.
여기서는 원료 가스(제1 처리 가스)로서 Si2Cl6가스를 이용하고, 반응 가스(제2 처리 가스)로서 NH3가스를 이용하여, 웨이퍼(200) 상에 실리콘 함유막으로서 SiN(실리콘 질화)막을 교호 공급법에 의해 형성하는 예에 대하여 설명한다.
도 2는 본 실시 형태에 따른 기판 처리 공정 및 클리닝 공정을 도시하는 플로우 차트다. 도 3은 도 2의 성막 공정의 상세를 도시하는 플로우 차트다.
(기판 반입·재치 공정: S102)
기판 처리 장치(100)에서는 우선 기판 재치대(212)를 웨이퍼(200)의 반송 위치까지 하강시키는 것에 의해 기판 재치대(212)의 관통공(214)에 리프트 핀(207)을 관통시킨다. 그 결과, 리프트 핀(207)이 기판 재치대(212) 표면보다 소정의 높이만큼만 돌출한 상태가 된다. 계속해서 게이트 밸브(205)를 열고 반송 공간(203)을 이재실(도시되지 않음)과 연통시킨다. 그리고 이 이재실로부터 웨이퍼 이재기(도시되지 않음)를 이용하여 웨이퍼(200)를 반송 공간(203)에 반입하고, 리프트 핀(207) 상에 웨이퍼(200)를 이재한다. 이에 의해 웨이퍼(200)는 기판 재치대(212)의 표면으로부터 돌출한 리프트 핀(207) 상에 수평 자세로 지지된다.
처리 용기(202) 내에 웨이퍼(200)를 반입하면, 웨이퍼 이재기를 처리 용기(202)의 외로 퇴피시키고, 게이트 밸브(205)를 닫고 처리 용기(202) 내를 밀폐한다. 그 후, 기판 재치대(212)를 상승시키는 것에 의해 기판 재치대(212)에 설치된 기판 재치면(211) 상에 웨이퍼(200)를 재치시키고, 또한 기판 재치대(212)를 상승시키는 것에 의해 전술한 처리 공간(201) 내의 처리 위치까지 웨이퍼(200)를 상승시킨다.
웨이퍼(200)를 처리 용기(202) 내에 반입할 때에는 기초 배기계에서의 밸브를 열림 상태로 하여(밸브를 열고), 반송 공간(203)과 TMP 사이를 연통시키는 것과 함께 TMP와 DP 사이를 연통시킨다. 한편, 기초 배기계에서의 밸브 이외의 배기계의 밸브는 닫힘 상태로 한다(밸브를 닫는다). 이에 의해 TMP 및 DP에 의해 반송 공간(203)의 분위기가 배기되고, 처리 용기(202)를 고진공(초고진공) 상태(예컨대 10-5Pa이하)에 도달시킨다. 이 공정에서 처리 용기(202)를 고진공(초고진공) 상태로 하는 것은 고진공(초고진공) 상태(예컨대 10-6Pa 이하)로 마찬가지로 유지되는 이재실과의 압력 차이를 저감하기 위해서다. 이 상태에서 게이트 밸브(205)를 열고 웨이퍼(200)를 이재실로부터 반송 공간(203)에 반입한다. 또한 TMP 및 DP는 그들의 동작 상승에 따른 처리 공정의 지연을 초래하지 않도록 도 2 및 도 3에 도시하는 공정 내내 상시 동작한다.
웨이퍼(200)가 반송 공간(203)에 반입된 후, 처리 공간(201) 내의 처리 위치까지 상승하면, 기초 배기계에서의 밸브를 닫힘 상태로 한다. 이에 의해 반송 공간(203)과 TMP 사이가 차단되어, TMP에 의한 반송 공간(203)의 배기가 종료된다. 한편, 제2 가스 배기계에서의 제2 밸브(223)를 열고 배기 버퍼실(209)과 APC(224) 사이를 연통시키는 것과 함께 APC(224)과 진공 펌프(225) 사이를 연통시킨다. APC(224)는 제2 배기관(222)의 컨덕턴스를 조정하는 것에 의해 진공 펌프(225)에 의한 배기 버퍼실(209)의 배기 유량을 제어하고, 배기 버퍼실(209)에 연통하는 처리 공간(201)을 소정의 압력으로 유지한다. 또한 다른 배기계의 밸브는 닫힘 상태를 유지한다. 또한 기초 배기계에서의 밸브를 닫을 때에는 TMP의 상류측에 위치하는 밸브를 닫힘 상태로 한 후, TMP의 하류측에 위치하는 밸브를 닫힘 상태로 하는 것에 의해 TMP의 동작을 안정적으로 유지한다.
또한 이 공정에서 처리 용기(202) 내를 배기하면서 불활성 가스 공급계(245)로부터 처리 용기(202) 내에 불활성 가스로서의 N2가스를 공급해도 좋다. 즉 TMP 또는 DP로 배기 버퍼실(209)을 개재하여 처리 용기(202) 내를 배기하면서 적어도 불활성 가스 공급계(245)의 밸브(245d)를 여는 것에 의해 처리 용기(202) 내에 N2가스를 공급해도 좋다. 이에 의해 웨이퍼(200) 상으로의 파티클의 부착을 억제하는 것이 가능해진다.
또한 웨이퍼(200)를 기판 재치대(212) 상에 재치할 때에는 기판 재치대(212)의 내부에 매립된 히터(213)에 전력을 공급하여 웨이퍼(200)의 표면이 소정의 처리 온도가 되도록 제어된다. 이때 히터(213)의 온도는 도시되지 않는 온도 센서에 의해 검출된 온도 정보에 기초하여 히터(213)로의 통전 상태를 제어하는 것에 의해 조정된다.
이와 같이 하여 기판 반입·재치 공정(S102)에서는 처리 공간(201) 내를 소정의 처리 압력이 되도록 제어하는 것과 함께 웨이퍼(200)의 표면 온도가 소정의 처리 온도가 되도록 제어한다. 여기서 소정의 처리 온도, 처리 압력이란 후술하는 성막 공정(S104)에서 교호 공급법에 의해 SiN막을 형성 가능한 처리 온도, 처리 압력이다. 즉 제1 처리 가스(원료 가스) 공급 공정(S202)에서 공급하는 원료 가스가 자기분해(自己分解) 하지 않을 정도의 처리 온도, 처리 압력이다. 구체적으로는 처리 온도는 실온이상 500℃ 이하, 바람직하게는 실온 이상 400℃ 이하, 처리 압력은 50Pa 내지 5,000Pa로 하는 것이 생각된다. 이 처리 온도, 처리 압력은 후술하는 성막 공정(S104)에서도 유지된다.
(성막 공정: S104)
기판 반입·재치 공정(S102) 후, 다음으로 성막 공정(S104)을 수행한다. 이하, 도 3을 참조하여 성막 공정(S104)에 대하여 구체적으로 설명한다. 또한 성막 공정(S104)은 다른 처리 가스를 교호적으로 공급하는 공정을 반복하는 사이클릭 처리다.
(제1 처리 가스 공급 공정: S202)
성막 공정(S104)에서는 우선 제1 처리 가스(원료 가스) 공급 공정(S202)을 수행한다. 또한 제1 처리 가스가 예컨대 TiCl4 등의 액체 원료인 경우에는 원료를 기화시켜서 원료 가스(예컨대 TiCl4가스)를 생성(예비 기화)해두는 것이 바람직하다. 원료 가스의 예비 기화는 전술한 기판 반입·재치 공정(S102)과 병행하여 수행해도 좋다. 원료 가스를 안정적으로 생성시키는 데 소정의 시간이 소요되기 때문이다.
제1 처리 가스인 원료 가스(예컨대 Si2Cl6가스)를 공급할 때에는 밸브(243d)를 여는 것과 함께 원료 가스의 유량이 소정 유량이 되도록 MFC(243c)를 조정한다. 이에 의해 처리 공간(201) 내로의 원료 가스의 공급이 시작된다. 원료 가스의 공급 유량은 예컨대 100sccm 내지 500sccm이다. 원료 가스는 샤워 헤드(230)에 의해 분산되어 처리 공간(201) 내의 웨이퍼(200) 상에 균일하게 공급된다.
이때 제1 불활성 가스 공급계의 밸브(246d)를 열고 제1 불활성 가스 공급관(246a)으로부터 불활성 가스(N2가스)를 공급한다. 불활성 가스의 공급 유량은 예컨대 500sccm 내지 5,000sccm이다. 또한 불활성 가스 공급계(245)의 제3 가스 공급관(245a)으로부터 불활성 가스를 흘려도 좋다.
잉여인 원료 가스는 처리 공간(201) 내로부터 배기 버퍼실(209)에 균일하게 유입하고, 제2 가스 배기계의 제2 배기관(222) 내를 흘러서 배기된다. 구체적으로는 제2 가스 배기계에서의 제2 밸브(223)가 열림 상태가 되고, APC(224)에 의해 처리 공간(201)의 압력이 소정의 압력이 되도록 제어된다. 또한 제2 가스 배기계에서의 제2 밸브(223) 이외의 배기계의 밸브는 모두 닫힘 상태가 된다.
이때의 처리 공간(201) 내의 처리 온도, 처리 압력은 원료 가스가 자기분해하지 않을 정도의 처리 온도, 처리 압력이다. 그렇기 때문에 웨이퍼(200) 상에는 원료 가스의 가스 분자가 흡착된다.
원료 가스의 공급을 시작하고 소정 시간이 경과한 후, 원료 가스 공급계(243)에서의 밸브(243d)를 닫고 원료 가스의 공급을 정지한다. 원료 가스 및 캐리어 가스의 공급 시간은 예컨대 2초 내지 20초다.
(제1 샤워 헤드 배기 공정: S204)
원료 가스의 공급을 정지한 후, 제3 가스 공급관(245a)으로부터 불활성 가스(N2가스)를 공급하여 샤워 헤드 버퍼실(232)의 퍼지를 수행한다. 이때의 가스 배기계의 밸브는 제2 가스 배기계에서의 제2 밸브(223)가 닫힘 상태가 되는 한편, 제1 가스 배기계에서의 제1 밸브(237)가 열림 상태가 된다. 다른 가스 배기계의 밸브는 닫힘 상태다. 즉 샤워 헤드 버퍼실(232)의 퍼지를 수행할 때에는 배기 버퍼실(209)과 APC(224) 사이를 차단하여 APC(224)에 의한 압력 제어를 정지하는 한편, 샤워 헤드 버퍼실(232)과 진공 펌프(239) 사이를 연통한다. 이에 의해 샤워 헤드(230)[샤워 헤드 버퍼실(232)] 내에 잔류한 원료 가스는 제1 배기관(236)을 개재하여 진공 펌프(239)에 의해 샤워 헤드 버퍼실(232) 내로부터 배기된다. 또한 이때 APC(224)의 하류측의 밸브는 열림으로 해도 좋다.
제1 샤워 헤드 배기 공정(S204)에서의 불활성 가스(N2가스)의 공급 유량은 예컨대 1,000sccm 내지 10,000sccm이다. 또한 불활성 가스의 공급 시간은 예컨대 2초 내지 10초다.
(제1 처리 공간 배기 공정: S206)
샤워 헤드 버퍼실(232)의 퍼지가 종료되면, 이어서 제3 가스 공급관(245a)으로부터 불활성 가스(N2가스)를 공급하여 처리 공간(201)의 퍼지를 수행한다. 이때 제2 가스 배기계에서의 제2 밸브(223)는 열림 상태가 되고, APC(224)에 의해 처리 공간(201)의 압력이 소정의 압력이 되도록 제어된다. 한편, 제2 밸브(223) 이외의 가스 배기계의 밸브는 모두 닫힘 상태가 된다. 이에 의해 제1 처리 가스 공급 공정(S202)에서 웨이퍼(200)에 흡착하지 못한 원료 가스는 제2 가스 배기계에서의 진공 펌프(225)에 의해 제2 배기관(222) 및 배기 버퍼실(209)을 개재하여 처리 공간(201)으로부터 제거된다.
제1 처리 공간 배기 공정(S206)에서의 불활성 가스(N2가스)의 공급 유량은 예컨대 1,000sccm 내지 10,000sccm이다. 또한 불활성 가스의 공급 시간은 예컨대 2초 내지 10초다.
또한 여기서는 제1 샤워 헤드 배기 공정(S204) 후에 제1 처리 공간 배기 공정(S206)을 수행했지만, 이 공정을 수행하는 순서는 반대이어도 좋다. 또한 이들 공정을 동시에 수행해도 좋다.
(제2 처리 가스 공급 공정: S208)
샤워 헤드 버퍼실(232) 및 처리 공간(201)의 퍼지가 완료되면, 계속해서 제2 처리 가스(반응 가스) 공급 공정(S208)을 수행한다. 제2 처리 가스 공급 공정(S208)에서는 밸브(244d)를 열고 리모트 플라즈마 유닛(244e), 샤워 헤드(230)를 개재하여 처리 공간(201) 내로의 반응 가스(NH3가스)의 공급을 시작한다. 이때 반응 가스의 유량이 소정 유량이 되도록 MFC(244c)를 조정한다. 반응 가스의 공급 유량은 예컨대 1,000sccm 내지 10,000sccm이다.
플라즈마 상태의 반응 가스는 샤워 헤드(230)에 의해 분산되어 처리 공간(201) 내의 웨이퍼(200) 상에 균일하게 공급되어, 웨이퍼(200) 상에 흡착하는 원료 가스 함유막과 반응하고, 웨이퍼(200) 상에 SiN막을 생성한다.
이때 제2 불활성 가스 공급계의 밸브(247d)를 열고 제2 불활성 가스 공급관(247a)으로부터 불활성 가스(N2가스)를 공급한다. 불활성 가스의 공급 유량은 예컨대 500sccm 내지 5,000sccm이다. 또한 불활성 가스 공급계(245)의 제3 가스 공급관(245a)으로부터 불활성 가스를 흘려도 좋다.
잉여인 반응 가스나 반응 부생성물은 처리 공간(201) 내로부터 배기 버퍼실(209)에 유입하고, 제2 가스 배기계의 제2 배기관(222) 내를 흘러서 배기된다. 구체적으로는 제2 가스 배기계에서의 제2 밸브(223)가 열림 상태가 되고, APC(224)에 의해 처리 공간(201)의 압력이 소정의 압력이 되도록 제어된다. 또한 제2 밸브(223) 이외의 배기계의 밸브는 모두 닫힘 상태가 된다.
반응 가스의 공급을 시작하고 소정 시간이 경과한 후, 밸브(244d)를 닫고 반응 가스의 공급을 정지한다. 반응 가스 및 캐리어 가스의 공급 시간은 예컨대 2초 내지 20초다.
(제2 샤워 헤드 배기 공정: S210)
반응 가스의 공급을 정지한 후, 제2 샤워 헤드 배기 공정(S210)을 수행하여 샤워 헤드 버퍼실(232)에 잔류하는 반응 가스나 반응 부생성물을 제거한다. 이 제2 샤워 헤드 배기 공정(S210)은 전술한 제1 샤워 헤드 배기 공정(S204)과 마찬가지로 수행하면 되기 때문에 여기서의 설명은 생략한다.
(제2 처리 공간 배기 공정: S212)
샤워 헤드 버퍼실(232)의 퍼지가 종료된 후, 이어서 제2 처리 공간 배기 공정(S212)을 수행하여 처리 공간(201)에 잔류하는 반응 가스나 반응 부생성물을 제거한다. 이 제2 처리 공간 배기 공정(S212)에 대해서도 전술한 제1 처리 공간 배기 공정(S206)과 마찬가지로 수행하면 되기 때문에 여기서의 설명은 생략한다.
(판정 공정: S214)
이상의 제1 처리 가스 공급 공정(S202), 제1 샤워 헤드 배기 공정(S204), 제1 처리 공간 배기 공정(S206), 제2 처리 가스 공급 공정(S208), 제2 샤워 헤드 배기 공정(S210), 제2 처리 공간 배기 공정(S212)을 1사이클로 하여 컨트롤러(260)는 이 사이클을 소정 횟수(n사이클) 실시하였는지에 대한 여부를 판정한다(S214). 사이클을 소정 횟수 실시하면, 웨이퍼(200) 상에는 소망 막 두께의 실리콘 질화(SiN)막이 형성된다.
(처리 횟수판정 공정: S106)
이상의 각 공정(S202 내지 S214)으로 이루어지는 성막 공정(S104) 후, 도 2에 도시하는 바와 같이 이어서 성막 공정(S104)을 수행한 횟수가 소정 횟수에 도달하였는지에 대한 여부를 판정한다(S106).
성막 공정(S104)의 횟수가 소정 횟수에 도달하지 않은 경우, 그 후 처리 완료된 웨이퍼(200)를 취출(取出)하고, 다음으로 대기하는 신규 웨이퍼(200)의 처리를 시작하기 위해서 기판 반출입 공정(S108)으로 이행한다. 또한 소정 횟수의 성막 공정(S104)을 실시한 경우에는 처리 완료된 웨이퍼(200)를 취출하고, 처리 용기(202) 내에 웨이퍼(200)가 존재하지 않는 상태로 하기 위해서 기판 반출 공정(S110)으로 이행한다.
(기판 반출입 공정: S108)
기판 반출입 공정(S108)에서는 기판 재치대(212)를 하강시켜 기판 재치대(212)의 표면으로부터 돌출시킨 리프트 핀(207) 상에 웨이퍼(200)를 지지시킨다. 이에 의해 웨이퍼(200)는 처리 위치로부터 반송 위치가 된다. 그 후, 게이트 밸브(205)를 열고 웨이퍼 이재기를 이용하여 웨이퍼(200)를 처리 용기(202) 외로 반출한다. 이때 밸브(245d)를 닫고 불활성 가스 공급계(245)에 의한 처리 용기(202) 내로의 불활성 가스의 공급을 정지한다.
기판 반출입 공정(S108)에서 웨이퍼(200)가 처리 위치로부터 반송 위치까지 이동하는 동안, 제2 가스 배기계에서의 제2 밸브(223)를 닫힘 상태로 하여 APC(224)에 의한 압력 제어를 정지한다. 한편, 기초 배기계에서의 밸브를 열림 상태로 하여 TMP 및 DP에 의해 반송 공간(203)의 분위기를 배기하는 것에 의해 처리 용기(202)를 고진공(초고진공) 상태(예컨대 10-5Pa 이하)로 유지하고, 고진공(초고진공) 상태(예컨대 10-6 Pa이하)로 마찬가지로 유지되는 이재실과의 압력 차이를 저감한다. 이 상태에서 게이트 밸브(205)를 열고 웨이퍼(200)를 처리 용기(202)로부터 이재실에 반출한다.
그 후, 기판 반출입 공정(S108)에서는 전술한 기판 반입·재치 공정(S102)의 경우와 마찬가지의 순서로, 다음으로 대기하는 신규 웨이퍼(200)를 처리 용기(202)에 반입하고, 그 웨이퍼(200)를 처리 공간(201) 내의 처리 위치까지 상승시키는 것과 함께, 처리 공간(201) 내를 소정의 처리 온도, 처리 압력으로 하여 다음 성막 공정(S104)을 시작 가능한 상태로 한다. 그리고 처리 공간(201) 내의 신규 웨이퍼(200)에 대하여 성막 공정(S104) 및 처리 매수 판정 공정(S106)을 수행한다.
(기판 반출 공정: S110)
기판 반출 공정(S110)에서는 전술한 기판 반출입 공정(S108)의 경우와 마찬가지의 순서로 처리 완료된 웨이퍼(200)를 처리 용기(202) 내로부터 취출하여 이재실에 반출한다. 단, 기판 반출입 공정(S108)의 경우와는 달리 기판 반출 공정(S110)에서는 다음으로 대기하는 신규 웨이퍼(200)의 처리 용기(202) 내로의 반입은 수행하지 않고, 처리 용기(202) 내에 웨이퍼(200)가 존재하지 않는 상태로 한다.
기판 반출 공정(S110)이 종료되면, 그 후, 클리닝 공정(S112)으로 이행한다.
(3) 클리닝 공정
다음으로 반도체 장치의 제조 방법의 일 공정으로서 기판 처리 장치(100)의 처리 용기(202) 내에 대한 클리닝 처리를 수행하는 클리닝 공정(S112)에 대하여 구체적으로 설명한다. 또한 클리닝 공정(S112)에서도 기판 처리 장치(100)를 구성하는 각 부의 동작은 컨트롤러(260)에 의해 제어된다.
도 4는 본 실시 형태에 따른 클리닝 공정의 상세한 순서를 도시하는 타임 차트이다. 도 5는 본 실시 형태에 따른 클리닝 공정에서의 클리닝 가스의 흐름을 모식적으로 도시하는 설명도다.
도 4에 도시하는 바와 같이 클리닝 공정(S112)은 크게 분위기 치환 공정(S302)과, 제1 클리닝 공정(S304)과, 제2 클리닝 공정(S306)을 구비한다.
(분위기 치환 공정: S302)
분위기 치환 공정(S302)에서는 제3 가스 공급관(245a)으로부터 불활성 가스(N2가스)를 공급하는 것과 함께, 제1 가스 배기계에서의 제1 밸브(237) 및 제2 가스 배기계에서의 제2 밸브(223)를 각각 열림 상태로 한다. 그리고 샤워 헤드 버퍼실(232) 내 및 처리 공간(201) 내를 불활성 가스 분위기로 치환하고, 샤워 헤드 버퍼실(232) 내 및 처리 공간(201) 내의 클리닝 조건(압력, 온도 등)을 구비한다. 이에 의해 압력 구배(勾配)나 온도 구배에 의해 발생할 수 있는 박리물이나 예기하지 않은 침입물 등에 대하여 샤워 헤드 버퍼실(232) 내 또는 처리 공간(201) 내로부터의 제거를 수행한다.
(제1 클리닝 공정: S304)
샤워 헤드 버퍼실(232) 내 및 처리 공간(201) 내의 불활성 가스 분위기로 치환하는 데 충분한 시간만큼만 분위기 치환 공정(S302)을 수행한 후, 계속해서 제1 클리닝 공정(S304)을 수행한다. 제1 클리닝 공정(S304)에서는 주로 샤워 헤드 버퍼실(232) 내에 대한 클리닝 처리를 수행한다.
제1 클리닝 공정(S304)에서는 버퍼실 클리닝 가스 공급계에서의 밸브(248d)를 열림 상태로 하여 처리 공간 클리닝 가스 공급원(248b)으로부터의 클리닝 가스를 제3 가스 공급관(245a) 및 공통 가스 공급관(242)을 통해서 샤워 헤드 버퍼실(232) 내에 공급한다. 또한 제1 클리닝 공정(S304)에서는 제2 가스 배기계에서의 제2 밸브(223)를 열림 상태로 한다. 이때 제1 가스 배기계에서의 제1 밸브(237)는 닫힘 상태로 한다.
이와 같이 하는 것에 의해 제1 클리닝 공정(S304)에서 샤워 헤드 버퍼실(232) 내에 공급된 클리닝 가스는 분산판(234)의 관통공(234a)을 통해서 처리 공간(201) 내에 유입된 후, 제2 가스 배기계에 의해 처리 공간(201) 내로부터 배기된다(도 5의 실선 화살표 참조).
따라서 제1 클리닝 공정(S304)에서는 전술한 클리닝 가스의 흐름을 이용하여 주로 가스 가이드(235)의 하면(下面)[분산판(234)과 대향하는 면]이나 분산판(234)의 상면 등에 대하여 부착된 퇴적물(반응 부생성물 등)을 제거하는 클리닝 처리를 수행할 수 있다.
제1 클리닝 공정(S304)은 이상과 같은 클리닝 처리를 소정 시간 수행한 후에 종료한다. 소정 시간은 미리 적절히 설정된 것이라면 특히 한정되지 않는다. 그리고 클리닝 처리를 시작하고 소정 시간이 경과하면, 밸브(248d) 및 제2 밸브(223)를 닫힘 상태로 하는 것에 의해 제1 클리닝 공정(S304)을 종료한다.
(제2 클리닝 공정: S306)
이상과 같은 제1 클리닝 공정(S304) 후, 이어서 제2 클리닝 공정(S306)을 수행한다. 제2 클리닝 공정(S306)에서는 주로 처리 공간(201) 내에 대한 클리닝 처리를 수행한다.
제2 클리닝 공정(S306)에서는 처리 공간 클리닝 가스 공급계(249)에서의 밸브(249d)를 열림 상태로 하여 처리 공간 클리닝 가스 공급원(249b)으로부터의 클리닝 가스를 클리닝 가스 공급관(249a)을 통해서 처리 공간(201) 내에 공급한다. 또한 제2 클리닝 공정(S306)에서는 제1 가스 배기계에서의 제1 밸브(237)를 열림 상태로 한다. 이때 제2 가스 배기계에서의 제2 밸브(223)는 닫힘 상태로 한다.
또한 제2 클리닝 공정(S306)에서는 처리 공간 클리닝 가스 공급계(249)에 의해 처리 공간(201) 내에 클리닝 가스를 공급하는 것과 함께 불활성 가스 공급계(245)에서의 밸브(245d)를 열림 상태로 하여 불활성 가스 공급원(245b)으로부터의 불활성 가스를 제3 가스 공급관(245a) 및 공통 가스 공급관(242)을 통해서 샤워 헤드 버퍼실(232) 내에 공급한다. 즉 제2 클리닝 공정(S306)에서는 처리 공간 클리닝 가스 공급계(249)에 의한 처리 공간(201) 내로의 클리닝 가스의 공급과 불활성 가스 공급계(245)에 의한 샤워 헤드 버퍼실(232) 내로의 불활성 가스의 공급을 병행하여 수행한다.
여기서 말하는 「병행하여 공급을 수행한다」란 바꿔 말하면 「처리 공간(201) 내로부터 샤워 헤드 버퍼실(232) 내에 유입된 클리닝 가스가 가스 가이드(235)의 내측이나 공통 가스 공급관(242)에 침입하지 않도록 하기 위해서 불활성 가스의 공급을 수행한다」는 것을 의미한다. 따라서 처리 공간 클리닝 가스 공급계(249)에 의한 클리닝 가스 공급과 불활성 가스 공급계(245)에 의한 불활성 가스 공급과의 타이밍은 구체적으로는 클리닝 가스의 공급에 앞서 미리 불활성 가스의 공급을 시작하고, 그 후에 클리닝 가스의 공급을 시작하거나 또는 늦어도 불활성 가스의 공급을 클리닝 가스의 공급 시작과 동시에 시작한다. 또한 가스 가이드(235)의 내측과는 가스 가이드(235)의 내, 분산판(234)과 대향하는 면을 말한다.
이와 같이 하는 것에 의해 제2 클리닝 공정(S306)에서 처리 공간(201) 내에 공급된 클리닝 가스는 분산판(234)의 관통공(234a)을 통해서 샤워 헤드 버퍼실(232) 내에 유입된다. 단, 이때 샤워 헤드 버퍼실(232) 내에서는 불활성 가스의 공급에 의해 가스 가이드(235)의 내측 부분에 가스 커튼이 형성된다. 그렇기 때문에 샤워 헤드 버퍼실(232) 내에 유입된 클리닝 가스는 가스 가이드(235)의 내측 부분이나 공통 가스 공급관(242)에 유입되지 않고, 제1 가스 배기계에 의해 샤워 헤드 버퍼실(232) 내로부터 배기된다(도 5에서의 파선 화살표 참조).
따라서 제2 클리닝 공정(S306)에서는 전술한 클리닝 가스의 흐름을 이용하여 주로 처리 공간(201) 내에 부착된 퇴적물(반응 부생성물 등)을 제거하는 클리닝 처리를 수행할 수 있다. 또한 가스 가이드(235)의 내측 부분에 불활성 가스에 의한 가스 커튼을 형성하기 때문에 이미 제1 클리닝 공정(S304)에서 클리닝된 가스 가이드(235)에 대해서는 처리 공간(201) 내로부터의 박리물(반응 부생성물 등)이 가스 가이드(235)의 분산판(234) 대향면에 부착되지 않도록 할 수 있는 것과 함께, 가스 가이드(235)의 분산판(234) 대향면의 오버에칭을 방지할 수 있다.
또한 제2 클리닝 공정(S306)에서는 제1 클리닝 공정(S304)에서 샤워 헤드 버퍼실(232) 내에 대한 클리닝 처리를 수행한 후에 처리 공간(201) 내에 대한 클리닝 처리를 수행한다. 이에 의해 제1 클리닝 공정(S304)에서 샤워 헤드 버퍼실(232) 내를 클리닝했을 때에 발생하는 박리물이 처리 공간(201) 내의 벽에 부착되어도 제2 클리닝 공정(S306)에서 재차 그 박리물을 제거할 수 있기 때문에 처리 공간(201) 내의 청정도를 보다 높은 레벨로 유지할 수 있다.
제2 클리닝 공정(S306)은 이상과 같은 클리닝 처리를 소정 시간 수행한 후에 종료한다. 소정 시간은 제1 클리닝 공정(S304)의 경우와 마찬가지로 미리 적절히 설정된 것이라면 특히 한정되지 않지만, 예컨대 제1 클리닝 공정(S304)에서의 소정 시간과 마찬가지로 설정할 수 있다. 그리고 클리닝 처리를 시작하고 소정 시간이 경과하면, 밸브(249d, 245d) 및 제1 밸브(237)를 닫힘 상태로 하는 것에 의해 제2 클리닝 공정(S306)을 종료한다.
(4) 본 실시 형태에 따른 효과
본 실시 형태에 의하면, 이하에 나타내는 1개 또는 복수의 효과를 갖는다.
(a) 본 실시 형태에 의하면, 클리닝 공정(S112)에서 샤워 헤드 버퍼실(232) 내 및 처리 공간(201) 내의 각각에 대하여 클리닝 가스를 이용한 클리닝 처리를 수행한다. 따라서 장치 메인터넌스 시에 클리닝 처리를 작업원의 수작업으로 수행하는 경우와는 달리, 장치의 가동 효율을 최대한 저하시키지 않고 샤워 헤드 버퍼실(232) 내 및 처리 공간(201) 내에 부착된 퇴적물(반응 부생성물 등)을 제거할 수 있다.
또한 본 실시 형태에 의하면, 버퍼실 클리닝 가스 공급계와 처리 공간 클리닝 가스 공급계(249)를 구비하는 것에 의해 샤워 헤드 버퍼실(232) 내와 처리 공간(201) 내의 각각에 대하여 별도로 직접 클리닝 가스를 공급하는 것이 가능해진다. 따라서 샤워 헤드 버퍼실(232) 내와 처리 공간(201) 내의 각각에 대하여 실활하기 전에 클리닝 가스를 도달시킬 수 있어, 각각 대한 클리닝 처리를 충분히 수행할 수 있다.
또한 본 실시 형태에 의하면, 처리 공간(201) 내로의 클리닝 가스의 공급과 샤워 헤드 버퍼실(232) 내로의 불활성 가스의 공급을 병행하여 수행하는 것에 의해, 가스 가이드(235)의 내측 부분에 불활성 가스에 의한 가스 커튼을 형성한다. 따라서 샤워 헤드(230)에 내포된 가스 가이드(235)의 내측 부분이나 공통 가스 공급관(242)의 내부가 오버에칭 되지 않는다. 또한 가스 가이드(235)의 내측 부분에 불활성 가스에 의한 가스 커튼을 형성하기 때문에 처리 공간(201) 측으로부터 샤워 헤드(230) 측에 클리닝 가스를 흘리는 경우에도 처리 공간(201) 내의 부착물을 제거한 사용 완료 클리닝 가스가 가스 가이드(235)의 내측을 통과하지 않는다. 즉 사용 완료 클리닝 가스에 의해 가스 가이드(235)의 내측 부분이 오염되지 않는다.
즉 본 실시 형태에 의하면, 샤워 헤드(230) 내 및 처리 공간(201) 내의 각각에 대하여 클리닝 처리를 충분히 또한 양호하게 수행할 수 있다.
(b) 또한 본 실시 형태에 의하면, 클리닝 공정(S112)에서 제1 클리닝 공정(S304)과 제2 클리닝 공정(S306)을 수행한다. 따라서 클리닝 공정(S112)이 종료된 시점에서는 샤워 헤드(230) 내 및 처리 공간(201) 내에 대해서도 충분히 클리닝 처리가 수행되고, 또한 그 경우에도 샤워 헤드(230)에 내포된 가스 가이드(235)의 내측 부분이 오버에칭 되거나 오염되지 않는다. 즉 클리닝 공정(S112)에서 샤워 헤드(230) 측으로부터 처리 공간(201) 측에 클리닝 가스를 흘리는 제1 클리닝 공정(S304)과, 이와는 반대로 처리 공간(201) 측으로부터 샤워 헤드(230) 측에 클리닝 가스를 흘리는 제2 클리닝 공정(S306)을 수행하는 것에 의해, 샤워 헤드(230) 내 및 처리 공간(201) 내의 각각 대한 클리닝 처리를 충분히 또한 양호하게 실시할 수 있을 뿐만 아니라 각각에 대한 클리닝 처리를 효율적으로 수행할 수 있다. 특히 본 실시 형태에서 설명한 바와 같이 제1 클리닝 공정(S304) 후에 제2 클리닝 공정(S306)을 수행하면, 처리 공간(201) 내의 청정도를 보다 높은 레벨로 유지할 수 있다.
(c) 또한 본 실시 형태에 의하면, 클리닝 공정(S112)에서의 가스 배기계에 대하여 제1 클리닝 공정(S304)에서는 제1 가스 배기계에서의 제1 밸브(237)를 닫힘 상태로 하고 제2 가스 배기계에서의 제2 밸브(223)를 열림 상태로 하는 한편, 제2 클리닝 공정(S306)에서는 제1 가스 배기계에서의 제1 밸브(237)를 열림 상태로 하고 제2 가스 배기계에서의 제2 밸브(223)를 닫힘 상태로 한다. 따라서 제1 클리닝 공정(S304) 시에 샤워 헤드 버퍼실(232)로부터 처리 공간(201)을 통과하여 제2 가스 배기계에 의해 배기되는 클리닝 가스의 흐름과, 제2 클리닝 공정(S306) 시에 처리 공간(201)으로부터 샤워 헤드 버퍼실(232)을 통과하여 제1 가스 배기계에 의해 배기되는 클리닝 가스의 흐름을 각각 확실하게 형성할 수 있다. 즉 이와 같은 클리닝 가스의 흐름을 확실하게 형성하는 것에 의해 샤워 헤드(230) 내 및 처리 공간(201) 내의 각각 대한 클리닝 처리를 충분히 또한 양호하게 수행하는 것이 가능해진다.
<본 발명의 제2 실시 형태>
다음으로 본 발명의 제2 실시 형태에 대하여 설명한다. 단, 여기서는 주로 전술한 제1 실시 형태와의 차이점에 대하여 설명하고, 그 외의 점에 대해서는 설명을 생략한다.
본 발명의 제2 실시 형태는 클리닝 공정(S112)에서의 제1 클리닝 공정(S304)이 전술한 제1 실시 형태의 경우와는 다르다.
도 6은 본 실시 형태에 따른 클리닝 공정의 상세한 순서를 도시하는 타임 차트이다. 도 7은 본 실시 형태에 따른 클리닝 공정에서의 클리닝 가스의 흐름을 모식적으로 도시하는 설명도다.
(제1 클리닝 공정: S304)
본 실시 형태의 제1 클리닝 공정(S304)에서는 제2 가스 배기계에서의 제2 밸브(223)를 열림 상태로 하는 것과 함께 제1 가스 배기계에서의 제1 밸브(237)에 대해서도 열림 상태로 한다(제1 실시 형태에서는 닫힘 상태). 이와 같이 하는 것에 의해 샤워 헤드 버퍼실(232) 내의 분위기는 분산판(234)의 관통공(234a) 및 처리 공간(201)을 통해서 제2 가스 배기계에 의해 배기되는 것과 함께 샤워 헤드 버퍼실(232)에 연통하는 제1 가스 배기계에 의해서도 배기된다. 단, 제2 가스 배기계가 형성하는 가스의 흐름에 대해서는 분산판(234)의 관통공(234a)을 개재하기 때문에 제1 가스 배기계가 형성하는 가스의 흐름에 비해 컨덕턴스가 작다. 그렇기 때문에 샤워 헤드 버퍼실(232) 내의 분위기는 주로 제1 가스 배기계에 의해 배기되고, 그 외는 제2 가스 배기계에 의해 배기된다(도 7에서의 실선 화살표 참조).
또한 제1 클리닝 공정(S304)에서는 주로 샤워 헤드 버퍼실(232) 내에 대한 클리닝 처리를 수행하지만, 그 경우에 분산판(234)의 관통공(234a)의 공 지름이 작으면 그 클리닝 처리에 의한 박리물(반응 부생성물 등)이 관통공(234a)에 막힐 우려가 있다. 그래서 본 실시 형태의 제1 클리닝 공정(S304)에서는 제2 밸브(223)와 함께 제1 밸브(237)도 열림 상태로 한다. 이에 의해 샤워 헤드 버퍼실(232) 내에 대한 클리닝 처리에 의해 발생할 수 있는 박리물은 관통공(234a)을 통과하지 않고 고컨덕턴스인 제1 가스 배기계 측에 흘러 그대로 제1 가스 배기계에 의해 샤워 헤드 버퍼실(232) 내로부터 배기된다. 즉 제1 가스 배기계가 형성하는 가스의 흐름과 제2 가스 배기계가 형성하는 가스의 흐름의 컨덕턴스 차이를 이용하여 샤워 헤드 버퍼실(232) 내에서 발생할 수 있는 박리물이 관통공(234a)에 막히는 것을 미연에 방지한다. 또한 제1 가스 배기계 측에 흐르지 않고 분산판(234)의 관통공(234a)을 통해서 처리 공간(201)의 방향에 흐르는 클리닝 가스는 관통공(234a)의 측벽을 클리닝한 후에 처리 공간(201) 및 배기 버퍼실(209)을 개재하여 제2 가스 배기계가 접속하는 배기공(221)으로부터 배기된다.
(본 실시 형태에 따른 효과)
본 실시 형태에 의하면, 전술한 제1 실시 형태에서 갖는 하나 또는 복수의 효과와 함께 이하에 나타내는 효과를 갖는다.
(d) 본 실시 형태에 의하면, 클리닝 공정(S112)에서의 가스 배기계에 대하여 제1 클리닝 공정(S304)에서는 제1 가스 배기계에서의 제1 밸브(237) 및 제2 가스 배기계에서의 제2 밸브(223)의 각각을 열림 상태로 하는 한편, 제2 클리닝 공정(S306)에서는 제1 가스 배기계에서의 제1 밸브(237)를 열림 상태로 하고 제2 가스 배기계에서의 제2 밸브(223)를 닫힘 상태로 한다. 따라서 제1 클리닝 공정(S304) 시에 제1 가스 배기계가 형성하는 가스의 흐름과 제2 가스 배기계가 형성하는 가스의 흐름의 컨덕턴스 차이에 의해, 주로 제1 가스 배기계에 의해 배기되는 클리닝 가스의 흐름과, 그 외에 제2 가스 배기계에 의해 배기되는 클리닝 가스의 흐름을 각각 확실하게 형성할 수 있다. 즉 이와 같은 클리닝 가스의 흐름을 확실하게 형성하는 것에 의해 샤워 헤드 버퍼실(232) 내에 대한 클리닝 처리에서 박리물(반응 부생성물 등)이 발생한 경우에도 그 박리물이 분산판(234)의 관통공(234a)에 막히는 것을 미연에 방지할 수 있다.
<본 발명의 제3 실시 형태>
다음으로 본 발명의 제3 실시 형태에 대하여 설명한다. 단, 여기서도 주로 전술한 제1 실시 형태와의 차이점에 대하여 설명하고, 그 외의 점에 대해서는 설명을 생략한다.
본 발명의 제3 실시 형태는 클리닝 공정(S112)에서의 제2 클리닝 공정(S306)이 전술한 제1 실시 형태의 경우와는 다르다.
도 8은 본 실시 형태에 따른 클리닝 공정의 상세한 순서를 도시하는 타임 차트이다. 도 9는 본 실시 형태에 따른 클리닝 공정에서의 클리닝 가스의 흐름을 모식적으로 도시하는 설명도다.
(제2 클리닝 공정: S306)
본 실시 형태의 제2 클리닝 공정(S306)에서는 제1 가스 배기계에서의 제1 밸브(237)를 열림 상태로 하는 것과 함께, 제2 가스 배기계에서의 제2 밸브(223)에 대해서도 열림 상태로 한다(제1 실시 형태에서는 닫힘 상태). 이와 같이 하는 것에 의해 처리 공간(201) 내의 분위기는 분산판(234)의 관통공(234a) 및 샤워 헤드 버퍼실(232)을 통해서 제1 가스 배기계에 의해 배기되는 것과 함께, 배기 버퍼실(209)을 개재하여 처리 공간(201)에 연통하는 제2 가스 배기계에 의해서도 배기된다. 단, 제1 가스 배기계가 형성하는 가스의 흐름에 대해서는 분산판(234)의 관통공(234a)을 개재하기 때문에 제2 가스 배기계가 형성하는 가스의 흐름에 비해 컨덕턴스가 작다. 그렇기 때문에 처리 공간(201) 내의 분위기는 주로 제2 가스 배기계에 의해 배기되고, 그 외는 제1 가스 배기계에 의해 배기된다(도 9에서의 파선 화살표 참조).
또한 제2 클리닝 공정(S306)에서는 주로 처리 공간(201) 내에 대한 클리닝 처리를 수행하지만, 그 경우에 분산판(234)의 관통공(234a)의 공 지름이 작으면 그 클리닝 처리에 의한 박리물(반응 부생성물 등)이 관통공(234a)에 막힐 우려가 있다. 그래서 본 실시 형태의 제2 클리닝 공정(S306)에서는 제1 밸브(237)와 함께 제2 밸브(223)에 대해서도 열림 상태로 한다. 이에 의해 처리 공간(201) 내에 대한 클리닝 처리로 발생할 수 있는 박리물은 관통공(234a)을 통과하지 않고 고컨덕턴스인 제2 가스 배기계 측에 흘러 그대로 제2 가스 배기계에 의해 처리 공간(201) 내로부터 배기된다. 즉 제1 가스 배기계가 형성하는 가스의 흐름과 제2 가스 배기계가 형성하는 가스의 흐름의 컨덕턴스 차이를 이용하여 처리 공간(201) 내에서 발생할 수 있는 박리물이 관통공(234a)에 막히는 것을 미연에 방지한다. 또한 제2 가스 배기계 측에 흐르지 않고 분산판(234)의 관통공(234a)을 통해서 샤워 헤드 버퍼실(232)의 방향에 흐르는 클리닝 가스는 관통공(234a)의 측벽을 클리닝한 후에 샤워 헤드 버퍼실(232)을 개재하여 제1 가스 배기계에 의해 배기된다.
이때 샤워 헤드 버퍼실(232) 내에 흐르는 클리닝 가스는 관통공(234a)에 막힐 정도로 큰 박리물을 가지지 않지만, 처리 공간(201) 내에 대한 클리닝 처리에 의해 오염되었을 우려가 있다. 단, 샤워 헤드 버퍼실(232) 내에서는 가스 가이드(235)의 내측 부분과 공통 가스 공급관(242)의 내측에 불활성 가스에 의한 가스 커튼이 형성되기 때문에 오염된 클리닝 가스가 샤워 헤드 버퍼실(232) 내에 흘러도 그 클리닝 가스가 가스 가이드(235)의 하면[분산판(234)의 대향면]이나 공통 가스 공급관(242)에 부착되지 않는다.
(본 실시 형태에 따른 효과)
본 실시 형태에 의하면, 전술한 제1 실시 형태에서 갖는 하나 또는 복수의 효과와 함께 이하에 나타내는 효과를 갖는다.
(e) 본 실시 형태에 의하면, 클리닝 공정(S112)에서의 가스 배기계에 대하여 제1 클리닝 공정(S304)에서는 제1 가스 배기계에서의 제1 밸브(237)를 닫힘 상태로 하고 제2 가스 배기계에서의 제2 밸브(223)를 열림 상태로 하는 한편, 제2 클리닝 공정(S306)에서는 제1 가스 배기계에서의 제1 밸브(237) 및 제2 가스 배기계에서의 제2 밸브(223)의 각각을 열림 상태로 한다. 따라서 제2 클리닝 공정(S306) 시에 제1 가스 배기계가 형성하는 가스의 흐름과 제2 가스 배기계가 형성하는 가스의 흐름의 컨덕턴스 차이에 의해, 주로 제2 가스 배기계에 의해 배기되는 클리닝 가스의 흐름과, 그 외에 제1 가스 배기계에 의해 배기되는 클리닝 가스의 흐름을 각각 확실하게 형성할 수 있다. 즉 이와 같은 클리닝 가스의 흐름을 확실하게 형성하는 것에 의해 처리 공간(201) 내에 대한 클리닝 처리로 박리물(반응 부생성물 등)이 발생한 경우에도 그 박리물이 분산판(234)의 관통공(234a)에 막히는 것을 미연에 방지할 수 있다.
<본 발명의 제4 실시 형태>
다음으로 본 발명의 제4 실시 형태에 대하여 설명한다. 단, 여기서는 주로 전술한 제1 실시 형태, 제2 실시 형태 또는 제3 실시 형태와의 차이점에 대하여 설명하고, 그 외의 점에 대해서는 설명을 생략한다.
도 10은 본 실시 형태에 따른 클리닝 공정의 상세한 순서를 도시하는 타임 차트이다. 도 11은 본 실시 형태에 따른 클리닝 공정에서의 클리닝 가스의 흐름을 모식적으로 도시하는 설명도다.
(클리닝 공정: S112)
본 실시 형태의 클리닝 공정(S112)에서는 분위기 치환 공정(S302)이 종료된 후, 제2 실시 형태에서 설명한 제1 클리닝 공정(S304)과, 제3 실시 형태에서 설명한 제2 클리닝 공정(S306)을 조합하여 수행한다. 즉 제1 클리닝 공정(S304)에서는 제2 가스 배기계에서의 제2 밸브(223)를 열림 상태로 하는 것과 함께 제1 가스 배기계에서의 제1 밸브(237)에 대해서도 열림 상태로 한다. 또한 제2 클리닝 공정(S306)에서는 제1 가스 배기계에서의 제1 밸브(237)를 열림 상태로 하는 것과 함께 제2 가스 배기계에서의 제2 밸브(223)에 대해서도 열림 상태로 한다.
(본 실시 형태에 따른 효과)
본 실시 형태에 의하면, 전술한 제1 실시 형태, 제2 실시 형태 또는 제3 실시 형태에서 갖는 하나 또는 복수의 효과와 함께 이하에 나타내는 효과를 갖는다.
(f) 본 실시 형태에 의하면, 제1 가스 배기계가 형성하는 가스의 흐름과 제2 가스 배기계가 형성하는 가스의 흐름의 컨덕턴스 차이를 이용하는 것에 의해 제1 클리닝 공정(S304)과 제2 클리닝 공정(S306)에서도 클리닝 처리에 의해 발생한 박리물(반응 부생성물 등)이 분산판(234)의 관통공(234a)에 막히는 것을 미연에 방지할 수 있다.
<본 발명의 제5 실시 형태>
다음으로 본 발명의 제5 실시 형태에 대하여 설명한다. 단, 여기서도 주로 전술한 각 실시 형태와의 차이점에 대하여 설명하고, 그 외의 점에 대해서는 설명을 생략한다.
도 12는 본 실시 형태에 따른 클리닝 공정의 상세한 순서를 도시하는 타임 차트이다.
(클리닝 공정: S112)
본 실시 형태의 클리닝 공정(S112)에서는 분위기 치환 공정(S302)이 종료된 후, 제1 클리닝 공정(S304)과 제2 클리닝 공정(S306)을 교호적으로 반복해서 수행한다. 즉 제1 클리닝 공정(S304)과 제2 클리닝 공정(S306)을 각각 복수 회로 나누어서 제1 클리닝 공정과 제2 클리닝 공정의 조합을 교호적으로 수행한다.
이때 제1 클리닝 공정(S304)의 1회당의 처리 시간은 예컨대 제1 클리닝 공정(S304)의 총 처리 시간(소정 시간)을 사이클 반복 횟수로 균등하게 분할한 시간으로 할 수 있다. 즉 제1 클리닝 공정(S304)의 총 처리 시간(소정 시간)을 「T」로 하면, 1회당의 처리 시간은 「T/사이클 반복 횟수」가 된다. 이는 제2 클리닝 공정(S306)에 대해서도 마찬가지이다. 또한 제1 클리닝 공정(S304)과 제2 클리닝 공정(S306)의 관계에 대해서는 각각의 1회당의 처리 시간을 마찬가지로 설정할 수 있다.
제1 클리닝 공정(S304)과 제2 클리닝 공정(S306)의 각각에서의 클리닝 가스의 흐름은 전술한 제1 실시 형태 내지 제4 실시 형태 중 어느 것이어도 상관없다.
이와 같이 제1 클리닝 공정(S304)과 제2 클리닝 공정(S306)에서 각각을 복수 회로 나누어서 교호적으로 반복해서 수행하는 것에 의해 1회당의 처리 시간을 단축하면, 전술한 각 실시 형태의 경우에 비해 1회당에서의 박리물(반응 부생성물 등)의 양이 적어진다. 박리물의 양이 적어지면, 분산판(234)의 관통공(234a)에서의 막힘의 가능성을 낮출 수 있다.
또한 본 실시 형태에서는 전술한 각 실시 형태의 경우와 마찬가지로 제2 클리닝 공정(S306)에서만 불활성 가스의 공급에 의한 가스 가이드(235) 내측 부분에 대한 가스 커튼 형성을 수행하고, 제1 클리닝 공정(S304)에서는 불활성 가스의 공급을 정지하지만 반드시 이에 한정되지 않고, 제1 클리닝 공정(S304)에서도 불활성 가스의 공급을 수행해도 좋다. 그 경우에는 샤워 헤드 버퍼실(232) 내에 대하여 불활성 가스를 계속해서 흘리기 때문에 본 실시 형태와 같은 클리닝 가스의 고속의 공급 절체에 대해서도 확실하게 가스 가이드(235)의 하면을 오버에칭이나 오염 등으로부터 보호할 수 있다. 또한 확실하게 공통 가스 공급관(242)으로의 박리물의 침입을 방지할 수 있다.
또한 본 실시 형태와 같이 제1 클리닝 공정(S304)과 제2 클리닝 공정(S306)을 교호적으로 반복해서 수행하는 경우에는 가스 가이드(235)의 선단과 분산판(234) 사이의 거리를 근접시켜서 배치하는 것이 바람직하다. 가스 가이드(235)의 선단(先端)과 분산판(234) 사이의 거리가 가까우면, 상기 거리가 먼 경우에 비해 가스 가이드(235)의 선단 근방에 체류하는 가스의 볼륨(분량)이 적어지고, 가스 배기를 신속하게 실시할 수 있는 구조가 된다. 따라서 제1 클리닝 공정(S304)과 제2 클리닝 공정(S306)을 교호적으로 반복한 경우에도 시간을 들이지 않고 각 공정의 변경을 수행하는 것이 가능해지고, 그 결과, 클리닝 공정(S112) 전체를 효율적으로 실시할 수 있다.
(본 실시 형태에 따른 효과)
본 실시 형태에 의하면, 전술한 제1 실시 형태, 제2 실시 형태, 제3 실시 형태 또는 제4 실시 형태에서 갖는 하나 또는 복수의 효과와 함께 이하에 나타내는 효과를 갖는다.
(g) 본 실시 형태에 의하면, 클리닝 공정(S112)에서 제1 클리닝 공정(S304)과 제2 클리닝 공정(S306)을 복수 회로 나누어서 교호적으로 반복해서 수행하는 것에 의해 1회당의 처리 시간을 단축할 수 있다. 따라서 제1 클리닝 공정(S304)과 제2 클리닝 공정(S306)의 각각에서 1회당에서의 박리물(반응 부생성물 등)의 양을 적게 하는 것이 가능해지고, 이에 의해 분산판(234)의 관통공(234a)에서의 막힘의 가능성을 한층 더 낮출 수 있다.
<본 발명의 제6 실시 형태>
다음으로 본 발명의 제6 실시 형태에 대하여 설명한다. 단, 여기서는 주로 전술한 제5 실시 형태와의 차이점에 대하여 설명하고, 그 외의 점에 대해서는 설명을 생략한다.
(클리닝 공정: S112)
본 실시 형태의 클리닝 공정(S112)에서도 전술한 제5 실시 형태의 경우와 마찬가지로 제1 클리닝 공정(S304)과 제2 클리닝 공정(S306)을 복수 회로 나누어서 교호적으로 반복해서 수행한다. 단, 제5 실시 형태에서는 각 공정(S304, S306)의 1회당의 처리 시간에 대하여 총 처리 시간(소정 시간)을 사이클 반복 횟수로 균등하게 분할한 시간으로 한다. 이에 대하여 본 실시 형태에서는 제5 실시 형태의 경우와는 달리 1회당의 처리 시간을 균등이 아닌 각 회마다 시간 가변으로 설정 가능하도록 한다.
구체적으로는 예컨대 제1 클리닝 공정(S304)과 제2 클리닝 공정(S306)의 각각에 대하여 클리닝 초기 회에 대해서는 처리 시간이 짧고, 클리닝 종기 회에 대해서는 처리 시간이 길어지도록, 각 회의 처리 시간을 서서히 가변시킬 수 있다. 이와 같이 하는 것에 의해 박리물(반응 부생성물 등)이 발생하기 쉬운 클리닝 초기에 대해서는 1회당의 처리 시간을 짧게 하여 분산판(234)의 관통공(234a)에서의 막힘의 가능성을 낮추면서, 샤워 헤드(230) 내 및 처리 공간(201) 내의 각각 대한 클리닝 처리를 충분히 또한 양호하게 실시할 수 있다. 단, 반드시 이와 같은 형태에 한정되지 않고, 예컨대 제1 클리닝 공정(S304)과 제2 클리닝 공정(S306)의 각각에 대하여 클리닝 초기 회에 대해서는 처리 시간이 길고, 클리닝 종기 회에 대해서는 처리 시간이 짧아지도록, 각 회의 처리 시간을 서서히 가변시켜도 상관없다.
또한 본 실시 형태에서 각 회의 처리 시간의 가변 방법에 대해서는 성막 처리에 이용하는 처리 조건이나 가스종(種) 등을 고려하여 미리 적절히 설정되면 좋다.
(본 실시 형태에 따른 효과)
본 실시 형태에 의하면, 전술한 제5 실시 형태에서 갖는 하나 또는 복수의 효과와 함께 이하에 나타내는 효과를 갖는다.
(h) 본 실시 형태에 의하면, 클리닝 공정(S112)에서 제1 클리닝 공정(S304)과 제2 클리닝 공정(S306)을 복수 회로 나누어서 교호적으로 반복해서 수행하는 경우에 각 회의 처리 시간을 가변으로 설정 가능하도록 하는 것에 의해, 성막 처리에 이용하는 처리 조건이나 가스종 등에 따른 반복 사이클을 실현하는 것이 가능해진다. 즉 성막 처리에 이용하는 처리 조건이나 가스종 등에 대한 범용성을 확보하면서, 샤워 헤드(230) 내 및 처리 공간(201) 내의 각각 대한 클리닝 처리를 충분히 또한 양호하게 수행할 수 있다.
<본 발명의 다른 실시 형태>
이상, 본 발명의 각 실시 형태를 구체적으로 설명했지만 본 발명은 전술한 각 실시 형태에 한정되지 않고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 갖가지 변경이 가능하다.
예컨대 전술한 각 실시 형태에서는 제1 클리닝 공정(S304)과 제2 클리닝 공정(S306)을 마찬가지의 시간만큼만 수행하는 경우를 예로 들었지만, 본 발명이 이에 한정되지 않는다. 즉 성막 처리에 이용하는 처리 조건이나 가스종 등에 따라 제1 클리닝 공정(S304)과 제2 클리닝 공정(S306)의 처리 시간을 서로 다르게 해도 상관없다. 또한 예컨대 전술한 각 실시 형태에서는 제1 클리닝 공정(S304)을 수행한 후에 제2 클리닝 공정(S306)을 수행하는 경우를 예로 들었지만, 이들을 반대가 순서로 수행하는 것도 실현 가능하다.
또한 예컨대 전술한 각 실시 형태에서는 기판 처리 장치(100)가 수행하는 성막 처리로서 원료 가스(제1 처리 가스)로서 Si2Cl6가스를 이용하고, 반응 가스(제2 처리 가스)로서 NH3가스를 이용하여 이들을 교호적으로 공급하는 것에 의해, 웨이퍼(200) 상에 SiN막을 형성하는 경우를 예로 들었지만, 본 발명이 이에 한정되지 않는다. 즉 성막 처리에 이용하는 처리 가스는 Si2Cl6가스나 NH3가스 등에 한정되지 않고, 다른 종류의 가스를 이용하여 다른 종류의 박막을 형성해도 상관없다. 또한 3종류 이상의 처리 가스를 이용하는 경우에도 이들을 교호적으로 공급하여 성막 처리를 수행하는 것이라면, 본 발명을 적용하는 것이 가능하다.
또한 예컨대 전술한 각 실시 형태에서는 기판 처리 장치(100)가 수행하는 처리로서 성막 처리를 예로 들었지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉 성막 처리 외에 산화막, 질화막을 형성하는 처리, 금속을 포함하는 막을 형성하는 처리이어도 좋다. 또한 기판 처리의 구체적 내용은 불문이며, 성막 처리뿐만 아니라 어닐링 처리, 산화 처리, 질화 처리, 확산 처리, 리소그래피 처리 등의 다른 기판 처리에도 바람직하게 적용할 수 있다. 또한 본 발명은 다른 기판 처리 장치, 예컨대 어닐링 처리 장치, 산화 처리 장치, 질화 처리 장치, 노광 장치, 도포 장치, 건조 장치, 가열 장치, 플라즈마를 이용한 처리 장치 등의 다른 기판 처리 장치에도 바람직하게 적용할 수 있다. 또한 본 발명은 이들 장치가 혼재해도 좋다. 또한 일 실시 형태의 구성의 일부를 다른 실시 형태의 구성으로 치환하는 것이 가능하고, 또한 어떤 실시 형태의 구성에 다른 실시 형태의 구성을 추가하는 것도 가능하다. 또한 각 실시 형태의 구성의 일부에 대하여 다른 구성의 추가, 삭제, 치환을 하는 것도 가능하다.
<본 발명의 바람직한 형태>
이하, 본 발명의 바람직한 형태에 대하여 부기(附記)한다.
[부기1]
본 발명의 일 형태에 의하면,
기판을 처리하는 처리 공간;
관통공이 설치된 분산판을 개재하여 상기 처리 공간과 인접하는 샤워 헤드 버퍼실;
상기 샤워 헤드 버퍼실 내에 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급계;
상기 처리 공간 내에 클리닝 가스를 공급하는 처리 공간 클리닝 가스 공급계; 및
상기 처리 공간으로의 클리닝 가스의 공급과 상기 샤워 헤드 버퍼실로의 불활성 가스의 공급을 병행하여 수행하도록, 상기 불활성 가스 공급계 및 상기 처리 공간 클리닝 가스 공급계를 제어하는 제어부;
를 포함하는 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기2]
바람직하게는,
상기 샤워 헤드 버퍼실 내에 클리닝 가스를 공급하는 버퍼실 클리닝 가스 공급계를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 버퍼실 클리닝 가스 공급계에 의해 상기 샤워 헤드 버퍼실 내에 클리닝 가스를 공급하는 제1 클리닝 공정 및 상기 처리 공간 클리닝 가스 공급계에 의해 상기 처리 공간 내에 클리닝 가스를 공급하는 것과 함께, 상기 불활성 가스 공급계에 의해 상기 샤워 헤드 버퍼실 내에 불활성 가스를 공급하는 제2 클리닝 공정을 수행하도록 각 가스 공급계를 제어하는 부기1에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기3]
바람직하게는,
상기 샤워 헤드 버퍼실 내의 가스를 배기하는 제1 가스 배기계; 및
상기 처리 공간 내의 가스를 배기하는 제2 가스 배기계;를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 제1 클리닝 공정에서는 상기 제1 가스 배기계에서의 제1 밸브를 닫힘 상태로 하고 상기 제2 가스 배기계에서의 제2 밸브를 열림 상태로 하고, 상기 제2 클리닝 공정에서는 상기 제1 밸브를 열림 상태로 하고 상기 제2 밸브를 닫힘 상태로 하도록, 각 가스 공급계 및 각 가스 배기계를 제어하는 부기2에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기4]
바람직하게는, 상기 제어부는 상기 제1 클리닝 공정과 상기 제2 클리닝 공정을 교호적으로 반복해서 수행하도록 적어도 상기 각 가스 공급계를 제어하는 부기2 또는 부기3에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기5]
본 발명의 일 형태에 의하면,
기판 재치면에 재치된 기판을 처리하는 처리 공간;
상기 기판 재치면의 상방측에 위치하는 분산판에 설치된 복수의 관통공을 개재하여 상기 처리 공간과 연통하는 것과 함께, 상기 분산판의 상방측으로부터 공급되는 가스를 상기 처리 공간을 향하여 안내하는 가스 가이드를 내포하는 샤워 헤드 버퍼실;
상기 샤워 헤드 버퍼실 내에 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급계;
상기 샤워 헤드 버퍼실 내에 클리닝 가스를 공급하는 버퍼실 클리닝 가스 공급계;
상기 처리 공간 내에 클리닝 가스를 공급하는 처리 공간 클리닝 가스 공급계;
상기 샤워 헤드 버퍼실 내의 가스를 배기하는 제1 가스 배기계;
상기 처리 공간 내의 가스를 배기하는 제2 가스 배기계; 및
적어도 상기 처리 공간 클리닝 가스 공급계에 의한 상기 처리 공간 내로의 클리닝 가스의 공급과 상기 불활성 가스 공급계에 의한 상기 샤워 헤드 버퍼실 내로의 불활성 가스의 공급을 병행하여 수행하도록 각 가스 공급계 및 각 가스 배기계의 동작을 제어하는 제어부;
를 포함하는 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기6]
바람직하게는,
상기 제어부는, 상기 버퍼실 클리닝 가스 공급계에 의해 상기 샤워 헤드 버퍼실 내에 클리닝 가스를 공급하는 제1 클리닝 공정 및 상기 처리 공간 클리닝 가스 공급계에 의해 상기 처리 공간 내에 클리닝 가스를 공급하는 것과 함께 상기 불활성 가스 공급계에 의해 상기 샤워 헤드 버퍼실 내에 불활성 가스를 공급하는 제2 클리닝 공정을 수행하도록 상기 각 가스 공급계 및 상기 각 가스 배기계의 동작을 제어하는 부기5에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기7]
바람직하게는,
상기 제어부는, 상기 제1 클리닝 공정에서는 상기 제1 가스 배기계에서의 제1 밸브를 닫힘 상태로 하고 상기 제2 가스 배기계에서의 제2 밸브를 열림 상태로 하고, 상기 제2 클리닝 공정에서는 상기 제1 밸브를 열림 상태로 하고 상기 제2 밸브를 닫힘 상태로 하도록, 상기 각 가스 공급계 및 상기 각 가스 배기계의 동작을 제어하는 부기6에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기8]
바람직하게는,
상기 제어부는, 상기 제1 클리닝 공정에서는 상기 제1 가스 배기계에서의 제1 밸브를 열림 상태로 하고 상기 제2 가스 배기계에서의 제2 밸브를 열림 상태로 하고, 상기 제2 클리닝 공정에서는 상기 제1 밸브를 열림 상태로 하고 상기 제2 밸브를 닫힘 상태로 하도록, 상기 각 가스 공급계 및 상기 각 가스 배기계의 동작을 제어하는 부기6에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기9]
바람직하게는,
상기 제어부는, 상기 제1 클리닝 공정에서는 상기 제1 가스 배기계에서의 제1 밸브를 열림 상태로 하고 상기 제2 가스 배기계에서의 제2 밸브를 열림 상태로 하고, 상기 제2 클리닝 공정에서는 상기 제1 밸브를 열림 상태로 하고 상기 제2 밸브를 열림 상태로 하도록, 상기 각 가스 공급계 및 상기 각 가스 배기계의 동작을 제어하는 부기6에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기10]
바람직하게는,
상기 제어부는, 상기 제1 클리닝 공정에서는 상기 제1 가스 배기계에서의 제1 밸브를 닫힘 상태로 하고 상기 제2 가스 배기계에서의 제2 밸브를 열림 상태로 하고, 상기 제2 클리닝 공정에서는 상기 제1 밸브를 열림 상태로 하고 상기 제2 밸브를 열림 상태로 하도록, 상기 각 가스 공급계 및 상기 각 가스 배기계의 동작을 제어하는 부기6에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기11]
바람직하게는,
상기 제어부는 상기 제1 클리닝 공정과 상기 제2 클리닝 공정을 교호적으로 반복해서 수행하도록 상기 각 가스 공급계 및 상기 각 가스 배기계의 동작을 제어하는 부기6 내지 부기10 중 어느 하나에 기재된 기판 처리 장치.
[부기12]
본 발명의 다른 형태에 의하면,
처리 공간에 기판을 반입하여 기판을 처리하는 공정;
상기 처리 공간으로부터 기판을 반출하는 공정; 및
관통공이 설치된 분산판을 개재하여 상기 처리 공간과 인접하는 샤워 헤드 버퍼실에 불활성 가스를 공급하고, 이와 병행하여 상기 처리 공간에 클리닝 가스를 공급하는 공정;
을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법이 제공된다.
[부기13]
본 발명의 다른 형태에 의하면,
처리 공간에 기판을 반입하는 기판 반입 공정;
상기 처리 공간이 포함하는 기판 재치면의 상방측에 위치하는 분산판에 설치된 복수의 관통공을 개재하여 상기 처리 공간과 연통하는 샤워 헤드 버퍼실에 대하여 상기 분산판의 상방측으로부터 처리 가스를 공급하고, 상기 처리 가스를 상기 샤워 헤드 버퍼실에 내포된 가스 가이드에 의해 상기 처리 공간을 향하여 안내하면서, 상기 분산판에서의 상기 관통공을 통해서 상기 처리 공간까지 도달시켜서 상기 처리 공간 내의 상기 기판을 처리하는 처리 공정;
상기 처리 공간으로부터 상기 기판을 반출하는 기판 반출 공정;
상기 분산판의 상방측에서 상기 샤워 헤드 버퍼실에 접속된 버퍼실 클리닝 가스 공급계에 의해 상기 샤워 헤드 버퍼실 내에 클리닝 가스를 공급하는 제1 클리닝 공정; 및
상기 처리 공간에 접속된 처리 공간 클리닝 가스 공급계에 의해 상기 처리 공간 내에 클리닝 가스를 공급하는 것과 함께, 상기 분산판의 상방측에서 상기 샤워 헤드 버퍼실에 접속된 불활성 가스 공급계에 의해 상기 샤워 헤드 버퍼실 내에 불활성 가스를 공급하는 제2 클리닝 공정;
을 구비하는 반도체 장치의 제조 방법이 제공된다.
[부기14]
본 발명의 다른 형태에 의하면,
처리 공간에 기판을 반입하는 기판 반입 공정;
상기 처리 공간이 포함하는 기판 재치면의 상방측에 위치하는 분산판에 설치된 복수의 관통공을 개재하여 상기 처리 공간과 연통하는 샤워 헤드 버퍼실에 대하여 상기 분산판의 상방측으로부터 처리 가스를 공급하고, 상기 처리 가스를 상기 샤워 헤드 버퍼실에 내포된 가스 가이드에 의해 상기 처리 공간을 향하여 안내하면서, 상기 분산판에서의 상기 관통공을 통해서 상기 처리 공간까지 도달시켜서 상기 처리 공간 내의 상기 기판을 처리하는 처리 공정;
상기 처리 공간으로부터 상기 기판을 반출하는 기판 반출 공정;
상기 분산판의 상방측에서 상기 샤워 헤드 버퍼실에 접속된 버퍼실 클리닝 가스 공급계에 의해 상기 샤워 헤드 버퍼실 내에 클리닝 가스를 공급하는 제1 클리닝 공정; 및
상기 처리 공간에 접속된 처리 공간 클리닝 가스 공급계에 의해 상기 처리 공간 내에 클리닝 가스를 공급하는 것과 함께, 상기 분산판의 상방측에서 상기 샤워 헤드 버퍼실에 접속된 불활성 가스 공급계에 의해 상기 샤워 헤드 버퍼실 내에 불활성 가스를 공급하는 제2 클리닝 공정;
을 컴퓨터에 실행시키는 프로그램이 제공된다.
[부기15]
본 발명의 다른 형태에 의하면,
처리 공간에 기판을 반입하는 기판 반입 공정;
상기 처리 공간이 포함하는 기판 재치면의 상방측에 위치하는 분산판에 설치된 복수의 관통공을 개재하여 상기 처리 공간과 연통하는 샤워 헤드 버퍼실에 대하여 상기 분산판의 상방측으로부터 처리 가스를 공급하고, 상기 처리 가스를 상기 샤워 헤드 버퍼실에 내포된 가스 가이드에 의해 상기 처리 공간을 향하여 안내하면서, 상기 분산판에서의 상기 관통공을 통해서 상기 처리 공간까지 도달시켜서 상기 처리 공간 내의 상기 기판을 처리하는 처리 공정;
상기 처리 공간으로부터 상기 기판을 반출하는 기판 반출 공정;
상기 분산판의 상방측에서 상기 샤워 헤드 버퍼실에 접속된 버퍼실 클리닝 가스 공급계에 의해 상기 샤워 헤드 버퍼실 내에 클리닝 가스를 공급하는 제1 클리닝 공정; 및
상기 처리 공간에 접속된 처리 공간 클리닝 가스 공급계에 의해 상기 처리 공간 내에 클리닝 가스를 공급하는 것과 함께, 상기 분산판의 상방측에서 상기 샤워 헤드 버퍼실에 접속된 불활성 가스 공급계에 의해 상기 샤워 헤드 버퍼실 내에 불활성 가스를 공급하는 제2 클리닝 공정;
을 실행시키는 프로그램이 격납된 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체가 제공된다.
100: 기판 처리 장치 200: 웨이퍼(기판)
201: 처리 공간 211: 기판 재치면
222: 제2 배기관 223: 제2 밸브
230: 샤워 헤드 232: 샤워 헤드 버퍼실
234: 분산판 234a: 관통공
235: 가스 가이드 236: 제1 배기관
237: 제1 밸브 245: 불활성 가스 공급계
248a: 버퍼실 클리닝 가스 공급관 249: 처리 공간 클리닝 가스 공급계
260: 컨트롤러

Claims (19)

  1. 기판을 처리하는 처리 공간;
    관통공이 설치된 분산판을 개재하여 상기 처리 공간과 인접하고, 상기 분산판의 상방에 설치된 덮개를 상벽으로 하고 상기 분산판을 하벽으로 하여 구성되는 샤워 헤드 버퍼실;
    상기 샤워 헤드 버퍼실 내에 가스 커튼을 형성하도록 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급계;
    상기 처리 공간 내에 클리닝 가스를 공급하는 처리 공간 클리닝 가스 공급계; 및
    상기 처리 공간으로의 상기 클리닝 가스의 공급과 상기 샤워 헤드 버퍼실로의 상기 불활성 가스의 공급을 병행하도록, 상기 불활성 가스 공급계 및 상기 처리 공간 클리닝 가스 공급계를 제어하도록 구성되는 제어부;
    를 포함하고,
    상기 가스 커튼은 상기 클리닝 가스가 상기 처리 공간으로부터 상기 분산판을 개재하여 상기 샤워 헤드 버퍼실 내로 유입되지 않도록 상기 샤워 헤드 버퍼실의 덮개와 상기 분산판의 사이에 형성되는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 샤워 헤드 버퍼실의 천정(天井)에 설치되고, 상기 불활성 가스를 공급하는 가스 도입공; 및
    상기 가스 도입공으로부터 상기 분산판을 향함에 따라 지름이 커지는 가스 가이드;
    를 더 포함하고,
    상기 가스 커튼은 상기 가스 가이드와 상기 분산판 사이에 형성되는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 샤워 헤드 버퍼실 내에 상기 클리닝 가스를 공급하는 버퍼실 클리닝 가스 공급계를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 버퍼실 클리닝 가스 공급계에 의해 상기 샤워 헤드 버퍼실 내에 상기 클리닝 가스를 공급하는 제1 클리닝 처리와 상기 처리 공간 클리닝 가스 공급계에 의해 상기 처리 공간 내에 상기 클리닝 가스를 공급하는 것과 함께 상기 불활성 가스 공급계에 의해 상기 샤워 헤드 버퍼실 내에 상기 불활성 가스를 공급하는 제2 클리닝 처리를 수행하도록, 상기 버퍼실 클리닝 가스 공급계, 상기 처리 공간 클리닝 가스 공급계 및 상기 불활성 가스 공급계를 제어하도록 구성되는 것인 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    제1 밸브를 포함하며, 상기 제1 클리닝 처리에서는 상기 제1 밸브를 닫힘 상태로 하고 상기 제2 클리닝 처리에서는 상기 제1 밸브를 열림 상태로 하는 제1 가스 배기계; 및
    제2 밸브를 포함하며, 상기 제1 클리닝 처리에서는 상기 제2 밸브를 열림 상태로 하고 상기 제2 클리닝 처리에서는 상기 제2 밸브를 닫힘 상태로 하는 제2 가스 배기계;
    를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1 클리닝 처리와 상기 제2 클리닝 처리를 교호(交互)적으로 반복해서 수행하도록 적어도 상기 버퍼실 클리닝 가스 공급계, 상기 처리 공간 클리닝 가스 공급계 및 상기 불활성 가스 공급계를 제어하도록 구성되는 기판 처리 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1 클리닝 처리와 상기 제2 클리닝 처리를 교호적으로 반복해서 수행하도록 적어도 상기 버퍼실 클리닝 가스 공급계, 상기 처리 공간 클리닝 가스 공급계 및 상기 불활성 가스 공급계를 제어하도록 구성되는 기판 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 샤워 헤드 버퍼실 내에 클리닝 가스를 공급하는 버퍼실 클리닝 가스 공급계를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 버퍼실 클리닝 가스 공급계에 의해 상기 샤워 헤드 버퍼실 내에 상기 클리닝 가스를 공급하는 제1 클리닝 처리와 상기 처리 공간 클리닝 가스 공급계에 의해 상기 처리 공간 내에 상기 클리닝 가스를 공급하는 것과 함께 상기 불활성 가스 공급계에 의해 상기 샤워 헤드 버퍼실 내에 상기 불활성 가스를 공급하는 제2 클리닝 처리를 수행하도록, 상기 버퍼실 클리닝 가스 공급계, 상기 처리 공간 클리닝 가스 공급계 및 상기 불활성 가스 공급계를 제어하도록 구성되는 것인 기판 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    제1 밸브를 포함하며, 상기 제1 클리닝 처리에서는 상기 제1 밸브를 닫힘 상태로 하고 상기 제2 클리닝 처리에서는 상기 제1 밸브를 열림 상태로 하는 제1 가스 배기계;
    제2 밸브를 포함하며, 상기 제1 클리닝 처리에서는 상기 제2 밸브를 열림 상태로 하고 상기 제2 클리닝 처리에서는 상기 제2 밸브를 닫힘 상태로 하는 제2 가스 배기계;
    를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1 클리닝 처리와 상기 제2 클리닝 처리를 교호적으로 반복해서 수행하도록 적어도 상기 버퍼실 클리닝 가스 공급계, 상기 처리 공간 클리닝 가스 공급계 및 상기 불활성 가스 공급계를 제어하도록 구성되는 기판 처리 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1 클리닝 처리와 상기 제2 클리닝 처리를 교호적으로 반복해서 수행하도록 적어도 상기 버퍼실 클리닝 가스 공급계, 상기 처리 공간 클리닝 가스 공급계 및 상기 불활성 가스 공급계를 제어하도록 구성되는 기판 처리 장치.
  11. 기판 재치면에 재치된 기판을 처리하는 처리 공간;
    상기 기판 재치면의 상방측(上方側)에 위치하는 분산판에 설치된 복수의 관통공을 개재하여 상기 처리 공간과 연통(連通)하는 것과 함께, 상기 분산판의 상방측으로부터 공급되는 가스를 상기 처리 공간을 향하여 안내하는 가스 가이드를 내포하는 샤워 헤드 버퍼실;
    상기 샤워 헤드 버퍼실 내에서의 상기 가스 가이드와 상기 분산판 사이에 가스 커튼을 형성하도록 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급계;
    상기 샤워 헤드 버퍼실 내에 클리닝 가스를 공급하는 버퍼실 클리닝 가스 공급계;
    상기 처리 공간 내에 상기 클리닝 가스를 공급하는 처리 공간 클리닝 가스 공급계;
    상기 샤워 헤드 버퍼실 내의 가스를 배기하는 제1 가스 배기계;
    상기 처리 공간 내의 가스를 배기하는 제2 가스 배기계; 및
    적어도 상기 처리 공간 클리닝 가스 공급계에 의한 상기 처리 공간 내로의 상기 클리닝 가스의 공급과 상기 불활성 가스 공급계에 의한 상기 샤워 헤드 버퍼실 내로의 상기 불활성 가스의 공급을 병행하여 수행하도록, 상기 버퍼실 클리닝 가스 공급계, 상기 처리 공간 클리닝 가스 공급계, 상기 불활성 가스 공급계, 상기 제1 가스 배기계 및 상기 제2 가스 배기계의 동작을 제어하도록 구성되는 제어부;
    를 포함하는 기판 처리 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 버퍼실 클리닝 가스 공급계에 의해 상기 샤워 헤드 버퍼실 내에 상기 클리닝 가스를 공급하는 제1 클리닝 처리와 상기 처리 공간 클리닝 가스 공급계에 의해 상기 처리 공간 내에 상기 클리닝 가스를 공급하고 상기 불활성 가스 공급계에 의해 상기 샤워 헤드 버퍼실 내에 상기 불활성 가스를 공급하는 제2 클리닝 처리를 수행하도록 상기 버퍼실 클리닝 가스 공급계, 상기 처리 공간 클리닝 가스 공급계, 상기 불활성 가스 공급계, 상기 제1 가스 배기계 및 상기 제2 가스 배기계의 동작을 제어하도록 구성되는 기판 처리 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1 클리닝 처리에서는 상기 제1 가스 배기계에서의 제1 밸브를 닫힘 상태로 하고 상기 제2 가스 배기계에서의 제2 밸브를 열림 상태로 하고, 상기 제2 클리닝 처리에서는 상기 제1 밸브를 열림 상태로 하고 상기 제2 밸브를 닫힘 상태로 하도록, 상기 버퍼실 클리닝 가스 공급계, 상기 처리 공간 클리닝 가스 공급계, 상기 불활성 가스 공급계, 상기 제1 가스 배기계 및 상기 제2 가스 배기계의 동작을 제어하도록 구성되는 기판 처리 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1 클리닝 처리에서는 상기 제1 가스 배기계에서의 제1 밸브를 열림 상태로 하고 상기 제2 가스 배기계에서의 제2 밸브를 열림 상태로 하고, 상기 제2 클리닝 처리에서는 상기 제1 밸브를 열림 상태로 하고 상기 제2 밸브를 닫힘 상태로 하도록, 상기 버퍼실 클리닝 가스 공급계, 상기 처리 공간 클리닝 가스 공급계, 상기 불활성 가스 공급계, 상기 제1 가스 배기계 및 상기 제2 가스 배기계의 동작을 제어하도록 구성되는 기판 처리 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1 클리닝 처리에서는 상기 제1 가스 배기계에서의 제1 밸브를 열림 상태로 하고 상기 제2 가스 배기계에서의 제2 밸브를 열림 상태로 하고, 상기 제2 클리닝 처리에서는 상기 제1 밸브를 열림 상태로 하고 상기 제2 밸브를 열림 상태로 하도록, 상기 버퍼실 클리닝 가스 공급계, 상기 처리 공간 클리닝 가스 공급계, 상기 불활성 가스 공급계, 상기 제1 가스 배기계 및 상기 제2 가스 배기계의 동작을 제어하도록 구성되는 기판 처리 장치.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1 클리닝 처리에서는 상기 제1 가스 배기계에서의 제1 밸브를 닫힘 상태로 하고 상기 제2 가스 배기계에서의 제2 밸브를 열림 상태로 하고, 상기 제2 클리닝 처리에서는 상기 제1 밸브를 열림 상태로 하고 상기 제2 밸브를 열림 상태로 하도록, 상기 버퍼실 클리닝 가스 공급계, 상기 처리 공간 클리닝 가스 공급계, 상기 불활성 가스 공급계, 상기 제1 가스 배기계 및 상기 제2 가스 배기계의 동작을 제어하도록 구성되는 기판 처리 장치.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1 클리닝 처리와 상기 제2 클리닝 처리를 교호적으로 반복해서 수행하도록 상기 버퍼실 클리닝 가스 공급계, 상기 처리 공간 클리닝 가스 공급계, 상기 불활성 가스 공급계, 상기 제1 가스 배기계 및 상기 제2 가스 배기계의 동작을 제어하도록 구성되는 기판 처리 장치.
  18. 처리 공간에 기판을 반입하고 상기 기판을 처리하는 공정;
    상기 처리 공간으로부터 상기 기판을 반출하는 공정; 및
    관통공이 설치된 분산판을 개재하여 상기 처리 공간과 인접하고 상기 분산판의 상방에 설치된 덮개를 상벽으로 하고 상기 분산판을 하벽으로 하여 구성되는 샤워 헤드 버퍼실에, 클리닝 가스가 상기 처리 공간으로부터 상기 분산판을 개재하여 상기 샤워 헤드 버퍼실 내로 유입되지 않도록 상기 샤워 헤드 버퍼실의 덮개와 상기 분산판의 사이에 가스 커튼을 형성하도록 불활성 가스를 공급하고, 이와 병행하여 상기 처리 공간에 상기 클리닝 가스를 공급하는 공정;
    을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
  19. 처리 공간에 기판을 반입하고 상기 기판을 처리하는 순서;
    상기 처리 공간으로부터 상기 기판을 반출하는 순서; 및
    관통공이 설치된 분산판을 개재하여 상기 처리 공간과 인접하고 상기 분산판의 상방에 설치된 덮개를 상벽으로 하고 상기 분산판을 하벽으로 하여 구성되는 샤워 헤드 버퍼실에, 클리닝 가스가 상기 처리 공간으로부터 상기 분산판을 개재하여 상기 샤워 헤드 버퍼실 내로 유입되지 않도록 상기 샤워 헤드 버퍼실의 덮개와 상기 분산판의 사이에 가스 커튼을 형성하도록 불활성 가스를 공급하고, 이와 병행하여 상기 처리 공간에 상기 클리닝 가스를 공급하는 순서;
    를 컴퓨터에 실행시키는 프로그램을 격납하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11634815B2 (en) 2008-07-03 2023-04-25 Rasirc, Inc. Method, system, and device for storage and delivery of process gas from a substrate
JP5859583B2 (ja) * 2014-01-30 2016-02-10 株式会社日立国際電気 基板処理装置及び半導体装置の製造方法
JP6368732B2 (ja) * 2016-03-29 2018-08-01 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム
JP6763274B2 (ja) * 2016-10-14 2020-09-30 東京エレクトロン株式会社 成膜装置、成膜装置のクリーニング方法及び記憶媒体
JP6866111B2 (ja) * 2016-10-31 2021-04-28 株式会社ニューフレアテクノロジー 成膜装置および成膜方法
JP6869111B2 (ja) * 2017-06-06 2021-05-12 東京エレクトロン株式会社 基板受け渡し方法及び基板処理装置
US11635170B2 (en) 2017-11-17 2023-04-25 Rasirc, Inc. Method, system, and device for storage and delivery of process gas from a substrate
JP6839672B2 (ja) 2018-02-06 2021-03-10 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム
JP7166089B2 (ja) * 2018-06-29 2022-11-07 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理システムおよび基板処理方法
US20210071296A1 (en) * 2019-09-06 2021-03-11 Asm Ip Holding B.V. Exhaust component cleaning method and substrate processing apparatus including exhaust component
CN111501024A (zh) * 2020-05-08 2020-08-07 Tcl华星光电技术有限公司 气相沉积装置
JP7273086B2 (ja) 2021-03-24 2023-05-12 株式会社Kokusai Electric 半導体装置の製造方法、プログラム及び基板処理装置
JP2024042411A (ja) 2022-09-15 2024-03-28 株式会社Kokusai Electric 基板処理装置、基板処理方法、半導体装置を製造する方法及びプログラム

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011012331A (ja) 2009-07-06 2011-01-20 Sharp Corp 気相成長装置及び気相成長方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2909364B2 (ja) * 1993-09-20 1999-06-23 東京エレクトロン株式会社 処理装置及びそのクリーニング方法
US5756400A (en) * 1995-12-08 1998-05-26 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for cleaning by-products from plasma chamber surfaces
JP3400293B2 (ja) * 1996-05-01 2003-04-28 株式会社東芝 Ｃｖｄ装置及びそのクリーニング方法
JP3317209B2 (ja) * 1997-08-12 2002-08-26 東京エレクトロンエイ・ティー株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JP4754080B2 (ja) * 2001-03-14 2011-08-24 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置のクリーニング方法及び基板処理装置
JP2003197615A (ja) * 2001-12-26 2003-07-11 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置およびそのクリーニング方法
JP2005109194A (ja) * 2003-09-30 2005-04-21 Japan Steel Works Ltd:The Ｃｖｄ反応室のクリーニング装置
US7408225B2 (en) * 2003-10-09 2008-08-05 Asm Japan K.K. Apparatus and method for forming thin film using upstream and downstream exhaust mechanisms
WO2007084493A2 (en) * 2006-01-19 2007-07-26 Asm America, Inc. High temperature ald inlet manifold
WO2008007675A1 (fr) * 2006-07-11 2008-01-17 Tokyo Electron Limited procédé de formation de film, procédé de nettoyage, et dispositif de formation de film

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011012331A (ja) 2009-07-06 2011-01-20 Sharp Corp 気相成長装置及び気相成長方法

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