KR101656916B1 - 가스 공급 헤드 및 기판 처리 장치 - Google Patents

가스 공급 헤드 및 기판 처리 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101656916B1
KR101656916B1 KR1020130002763A KR20130002763A KR101656916B1 KR 101656916 B1 KR101656916 B1 KR 101656916B1 KR 1020130002763 A KR1020130002763 A KR 1020130002763A KR 20130002763 A KR20130002763 A KR 20130002763A KR 101656916 B1 KR101656916 B1 KR 101656916B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas
diffusion chamber
gas diffusion
openings
discharge holes
Prior art date
Application number
KR1020130002763A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130085962A (ko
Inventor
세이지 다나카
츠토무 사토요시
Original Assignee
도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 filed Critical 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Publication of KR20130085962A publication Critical patent/KR20130085962A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101656916B1 publication Critical patent/KR101656916B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • C23C16/45565—Shower nozzles

Abstract

(과제) 가스 확산실의 내부를 충분히 퍼지할 수 있고, 의도하지 않은 영역에 불필요한 퇴적물이 생기는 것을 억제할 수 있는 가스 공급 헤드를 제공하는 것.
(해결 수단) 직선 형상의 통 형상 공간으로 이루어지는 가스 확산실(101)과, 가스 확산실(101)에 대응하여 마련되고, 열 형상을 이루는 복수의 가스 토출 구멍(102)과, 가스 확산실(101)의 일단에 마련되고, 가스를 가스 확산실(101) 내에 공급하는 가스 공급계(9)에 접속된 제 1 가스 공급구(103)와, 가스 확산실(101)의 타단에 마련되고, 가스를 가스 확산실(101) 내로부터 배기하는 가스 배기계(10)에 접속된 가스 배기구(104)를 구비한다.

Description

가스 공급 헤드 및 기판 처리 장치{GAS SUPPLY HEAD AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은, 가스 공급 헤드 및 기판 처리 장치에 관한 것이다.
ALD나 MO-CVD 등의 성막 장치에 있어서는, 전구체와, 예컨대, 산화제를 교대로 공급하여, 박막을 성막하기 위해, 가스 공급 헤드(가스 노즐)가 이용된다. ALD나 MO-CVD 등에 이용되는 가스 공급 헤드는, 서로 다른 종류의 가스가 서로 섞이는 일 없이 기판에 공급하기 위해, 각각의 가스에 대응한 개별 가스 확산실과 가스 토출 구멍을 구비하고 있다.
가스 공급 헤드의 공지의 예는, 예컨대, 특허 문헌 1~3에 기재되어 있다.
(선행 기술 문헌)
(특허 문헌)
(특허 문헌 1) 일본 특허 공개 2000-12471호 공보
(특허 문헌 2) 일본 특허 공개 소62-149881호 공보
(특허 문헌 3) 일본 특허 공개 2003-305350호 공보
그러나, 서로 다른 가스를, 각각 개별의 가스 확산실을 통해 개별의 가스 토출 구멍으로부터 교대로 공급하는 경우, 예컨대, 가스 확산실의 내부가 충분히 퍼지되어 있지 않으면, 의도하지 않은 영역, 예컨대, 가스 토출 구멍의 근방의 영역에, 불필요한 퇴적물이 생기는 경우가 있다.
예컨대, 전구체로서 트리메틸알루미늄((CH3)3Al : TMA) 가스를, 산화제로서 수증기(H2O) 가스를 각각 교대로 공급하는 알루미나(Al2O3) 성막 프로세스에 있어서는, 예컨대, 가스 토출 구멍의 근방의 영역에, 불필요한 알루미나막이 퇴적되어 버린다.
본 발명은, 가스 확산실의 내부를 충분히 퍼지할 수 있어, 의도하지 않은 영역에 불필요한 퇴적물이 생기는 것을 억제할 수 있는 가스 공급 헤드 및 그 가스 공급 헤드를 이용한 기판 처리 장치를 제공한다.
본 발명의 제 1 형태에 따른 가스 공급 헤드는, 기판을 처리하는 처리 공간에 가스를 공급하는 가스 공급 헤드로서, 직선 형상의 통 형상 공간으로 이루어지는 제 1 가스 확산실과, 그 제 1 가스 확산실에 대응하여 마련되고, 열(列) 형상을 이루는 제 1 복수의 가스 토출 구멍과, 상기 제 1 가스 확산실의 일단(一端)에 마련되고, 제 1 가스를 상기 제 1 가스 확산실 내에 공급하는 제 1 가스 공급계에 접속된 제 1 가스 공급구와, 상기 제 1 가스 확산실의 타단(他端)에 마련되고, 상기 제 1 가스를 상기 제 1 가스 확산실 내로부터 배기하는 제 1 가스 배기계에 접속된 제 1 가스 배기구를 구비한다.
본 발명의 제 2 형태에 따른 가스 공급 헤드는, 적어도 제 1 가스와 제 2 가스에 의해 기판을 처리하는 처리 공간에, 상기 제 1 가스 및 상기 제 2 가스를 공급하는 가스 공급 헤드로서, 서로 병렬로 배치된 제 1 가스 확산실, 제 2 가스 확산실, 제 3 가스 확산실 및 제 4 가스 확산실과, 상기 제 1, 제 2 가스 확산실 각각의 서로 반대쪽의 일단에 접속되고, 상기 제 1 가스를 상기 제 1, 제 2 가스 확산실에 공급하는 제 1 가스 공급계와, 상기 제 1, 제 2 가스 확산실 각각의 서로 반대쪽의 타단에 접속되고, 상기 제 1 가스를 상기 제 1, 제 2 가스 확산실로부터 배기하는 제 1 가스 배기계와, 상기 제 3, 제 4 가스 확산실 각각의 서로 반대쪽의 일단에 접속되고, 상기 제 2 가스를 상기 제 3, 제 4 가스 확산실에 공급하는 제 2 가스 공급계와, 상기 제 3, 제 4 가스 확산실 각각의 서로 반대쪽의 타단에 접속되고, 상기 제 2 가스를 상기 제 3, 제 4 가스 확산실로부터 배기하는 제 2 가스 배기계와, 상기 제 1 가스 확산실에 대응하여 마련된 제 1 복수의 가스 토출 구멍, 상기 제 2 가스 확산실에 대응하여 마련된 제 2 복수의 가스 토출 구멍, 상기 제 3 가스 확산실에 대응하여 마련된 제 3 복수의 가스 토출 구멍 및 상기 제 4 가스 확산실에 대응하여 마련된 제 4 복수의 가스 토출 구멍을 구비하고, 상기 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 복수의 가스 토출 구멍의 개구가, 동일한 면 위에 마련되어 있다.
본 발명의 제 3 형태에 따른 기판 처리 장치는, 적어도 제 1 가스와 제 2 가스에 의해 기판을 처리하는 처리 공간에, 상기 제 1 가스 및 상기 제 2 가스를 공급하는 가스 공급 헤드를 구비한 기판 처리 장치로서, 상기 기판을 수용하고, 상기 기판의 주위에, 상기 기판을 처리하는 처리 공간을 형성하는 처리실과, 상기 처리실 내에 배치되고, 상기 처리 공간에 상기 제 1 가스 및 상기 제 2 가스를 공급하는 가스 공급 헤드를 구비하고, 상기 가스 공급 헤드로, 제 2 형태에 따른 가스 공급 헤드가 이용되고 있다.
본 발명에 의하면, 가스 확산실은 직선 형상의 통 형상 공간이기 때문에, 특히 벽면의 퍼지성이 높기 때문에, 가스 확산실의 내부를 충분히 퍼지할 수 있어, 의도하지 않은 영역에 불필요한 퇴적물이 생기는 것을 억제할 수 있는 가스 공급 헤드 및 그 가스 공급 헤드를 이용한 기판 처리 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 일례를 나타내는 수명 단면도.
도 2는 도 1 중의 Ⅱ-Ⅱ선을 따르는 단면도.
도 3(a)는 일 실시형태에 따른 기판 처리 장치가 구비하는 가스 공급 헤드의 일례를 나타내는 수평 단면도, 도 3(b)는 도 3(a) 중의 B-B선을 따르는 단면도.
도 4는 일 실시형태에 따른 기판 처리 장치가 구비하는 가스 공급 헤드의 일례의 내부를 투시하여 나타낸 사시도.
도 5는 처리 공간 내에 토출시키는 가스의 유량 분포를 나타내는 도면.
도 6(a)~도 6(c)는 가스 토출 구멍의 배치를 나타내는 측면도.
도 7은 4쌍 8실의 가스 확산실을 마련한 가스 공급 헤드의 수평 단면도.
도 8은 가스 공급예의 제 1 예를 나타내는 타이밍 차트.
도 9(a)~도 9(d)는 가스 확산실의 상태를 주요한 타이밍마다 나타내는 도면.
도 10은 가스 공급예의 제 2 예를 나타내는 타이밍 차트.
도 11(a)~도 11(d)는 가스 확산실의 상태를 주요한 타이밍마다 나타내는 도면.
도 12는 가스 공급예의 제 3 예를 나타내는 타이밍 차트.
도 13(a)~도 13(f)는 가스 확산실의 상태를 주요한 타이밍마다 나타내는 도면.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시형태에 대하여 설명한다. 본 발명에 있어서, 참조하는 도면 전부에 걸쳐, 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙인다.
도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 일례를 나타내는 수평 단면도, 도 2는 도 1 중의 Ⅱ-Ⅱ선을 따르는 단면도이다. 일 실시형태에 있어서는, 피처리체의 일례로서 FPD의 제조나 태양 전지 모듈에 이용되는 유리 기판을 이용하고, 기판 처리 장치의 일례로서 유리 기판에 성막 처리를 실시하는 성막 장치를 예시한다.
도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 장치(1)는, 피처리체 G를 처리하는 처리 공간(2)을 형성하는 처리실(3)을 구비하고 있다. 처리실(3)은, 피처리체 G를 탑재하는 스테이지(4)와, 스테이지(4) 위에 탑재된 피처리체 G를 커버하는 커버(5)를 포함한다. 스테이지(4) 및 커버(5)는, 높이 방향에 대하여 상대적으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 스테이지(4)와 커버(5)를 높이 방향으로 비켜놓아, 예컨대, 커버(5)를 상승시켜 커버(5)를 스테이지(4)로부터 떼어놓으면, 스테이지(4)에 마련된 피처리체 G를 탑재하는 탑재면이 외부에 노출된다. 이에 의해, 탑재면 위로의 피처리체 G의 반입, 탑재 및 반출이 가능하게 된다. 또, 도 1 및 도 2에 있어서는, 탑재면에 있어서, 피처리체 G를 상승 하강시키는 리프터의 도시는 생략하고 있다.
반대로 탑재면 위에 피처리체 G가 탑재된 상태에서 커버(5)를 하강시켜, 커버(5)를 스테이지(4)에 밀착시키면, 외부로부터 밀폐된 처리 공간(2)이 스테이지(4)와 커버(5)의 사이에 형성된다. 이에 의해, 처리 공간(2)에 있어서의 피처리체 G로의 처리가 가능하게 된다. 본 예에서는, 스테이지(4)에 대하여 커버(5)가 상승 하강하는 예를 설명하고 있지만, 커버(5)에 대하여 스테이지(4)가 상승 하강하도록 구성하는 것도 가능하고, 스테이지(4) 및 커버(5)의 양쪽을 상승 하강하도록 구성하는 것도 물론 가능하다.
처리 공간(2)의 내부에는, 처리 공간(2)에 처리에 사용되는 가스를 공급하는 가스 공급 헤드(6)와, 배기 홈(7)이 마련되어 있다. 배기 홈(7)은 배기 장치(8)에 접속되어 있다. 배기 장치(8)는 처리 공간(2)의 내부를 배기한다. 배기 장치(8)가 처리 공간(2)의 내부를 배기하는 것에 의해, 처리 공간(2) 내의 압력의 조절이나, 처리 공간(2) 내의 분위기의 치환(퍼지)이 행해진다.
본 예에 있어서는, 가스 공급 헤드(6) 및 배기 홈(7)은 직선 형상이며, 또한, 직선 형상의 가스 공급 헤드(6) 및 배기 홈(7)은, 서로 상대하는 위치, 예컨대, 4변을 구비한 직사각형 형상의 스테이지(4) 중 상대하는 2변을 따라 배치된다. 그리고, 상기 탑재면은, 직선 형상의 가스 공급 헤드(6)와 직선 형상의 배기 홈(7)의 사이에 있는 형상으로 마련된다. 직선 형상의 가스 공급 헤드(6)와 직선 형상의 배기 홈(7)을 서로 상대하는 위치에 배치하고, 또한, 직선 형상의 가스 공급 헤드(6)와 직선 형상의 배기 홈(7)의 사이에 있도록 상기 탑재면을 마련하는 것에 의해, 탑재면 위에 탑재된 피처리체 G의 피처리면의 위쪽에는, 가스 공급 헤드(6)로부터 배기 홈(7)으로 향해 한 방향으로 층류가 되는 가스 흐름 F를 형성할 수 있다. 이와 같은 본 예에서는, 피처리체 G에는 한 방향으로 층류가 된 가스에 의해 균일한 소망하는 처리, 본 예에서는 균일한 성막 처리가 행해진다.
본 예의 가스 공급 헤드(6)는, 가스 공급계(9)와 가스 배기계(10)에 접속되어 있다. 가스 공급계(9)는 가스 공급 헤드(6)에, 예컨대, 처리에 사용되는 가스를 공급한다. 가스 배기계(10)는 가스 공급 헤드(6)로부터, 가스 공급 헤드(6)에 공급된 가스를 배기한다. 또한, 도 1에 나타내는 바와 같이, 가스 공급 헤드(6)는, 불활성 가스 공급계(11)에 필요에 따라 접속된다. 불활성 가스 공급계(11)는, 가스 공급 헤드(6)에 불활성 가스를 공급한다. 불활성 가스는, 처리 공간(2) 내의 분위기나 자세하게는 후술하지만 가스 공급 헤드(6) 내에 마련된 가스 확산실의 치환(퍼지)에 사용하거나, 가스 공급계(9)로부터 공급되는 가스의 희석 가스나 캐리어 가스로서 사용하거나 할 수 있다.
이와 같은 기판 처리 장치(1)의 각 부의 제어는, 제어부(12)에 의해 행해진다. 제어부(12)는, 예컨대, 마이크로프로세서(컴퓨터)로 이루어지는 프로세스 컨트롤러(12a)를 갖는다. 프로세스 컨트롤러(12a)에는, 오퍼레이터가 기판 처리 장치(1)를 관리하기 위해, 커맨드의 입력 조작 등을 행하는 키보드나, 기판 처리 장치(1)의 가동 상황을 가시화하여 표시하는 디스플레이 등으로 이루어지는 사용자 인터페이스(12b)가 접속되어 있다. 프로세스 컨트롤러(12a)에는 기억부(12c)가 접속되어 있다. 기억부(12c)는, 기판 처리 장치(1)에서 실행되는 각종 처리를, 프로세스 컨트롤러(12a)의 제어로 실현하기 위한 제어 프로그램이나, 처리 조건에 따라 기판 처리 장치(1)의 각 부에 처리를 실행시키기 위한 레시피가 저장된다. 레시피는, 예컨대, 기억부(12c) 내의 기억 매체에 기억된다. 기억 매체는, 하드디스크나 반도체 메모리이더라도 좋고, CD-ROM, DVD, 플래시 메모리 등의 휴대성이 있는 것이더라도 좋다. 또한, 레시피는, 예컨대, 전용 회선을 통하여, 다른 장치로부터 적절히 전송시키도록 하더라도 좋다. 레시피는, 필요에 따라, 사용자 인터페이스(12b)로부터의 지시 등으로 기억부(12c)로부터 읽혀지고, 읽혀진 레시피에 따라 처리를 프로세스 컨트롤러(12a)가 실행하는 것에 의해, 기판 처리 장치(1)는, 프로세스 컨트롤러(12a)의 제어 아래, 소망하는 처리, 제어를 실시한다.
이하, 본 예의 가스 공급 헤드(6)에 대하여, 보다 상세히 설명한다.
도 3(a)는 일 실시형태에 따른 기판 처리 장치가 구비하는 가스 공급 헤드의 일례를 나타내는 수평 단면도, 도 3(b)는 도 3(a) 중의 B-B선을 따르는 단면도, 도 4는 일 실시형태에 따르는 기판 처리 장치가 구비하는 가스 공급 헤드의 일례의 내부를 투시하여 나타낸 사시도이다.
도 3(a), 도 3(b) 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 가스 공급 헤드(6)는, 본체(100)와, 본체(100)의 내부에 형성되고, 직선 형상의 통 형상 공간으로 이루어지는 가스 확산실(101)과, 가스 확산실(101)에 대응하여 마련되고, 열 형상을 이루는 복수의 가스 토출 구멍(102)을 구비하고 있다. 복수의 가스 토출 구멍(102)은 대응하는 가스 확산실(101)과 가스 공급 헤드(6)가 면하는 처리 공간(2)의 사이를 연통한다. 가스 확산실(101)은, 직선 형상의 통 형상 공간의 긴 축 방향이, 피처리체 G에 대하여 수직 방향이 아니고, 피처리체 G에 대하여 평행하게 배치된다. 그리고, 직선 형상의 통 형상 공간의 긴 축 방향을 따라 열 형상으로, 병렬하여 배치된, 복수의 가스 토출 구멍(102)은, 피처리체 G의 피처리면에 대하여 거의 평행하게 가스, 예컨대, 처리 가스나 불활성 가스를 토출한다.
가스 확산실(101)의 종단부인 일단에는 가스 공급구(103)가 마련되고, 다른 쪽의 종단부인 타단에는 가스 배기구(104)가 마련되어 있다. 가스 공급구(103)는 가스 공급계(9)에 접속되고, 가스 배기구(104)는 가스 배기계(10)에 접속된다.
이와 같이, 일 실시형태에 따른 기판 처리 장치(1)가 구비하는 가스 공급 헤드(6)는, 가스 확산실(101)을 직선 형상의 통 형상 공간으로 하고, 또한, 가스는 가스 확산실(101)의 종단부에서 공급하도록 한 것에 의해 가스 확산실(101)의 내부에 있어서, 가스가 고이지 않는 구조로 되어 있다.
또한, 가스 확산실(101)의 다른 쪽의 종단부로부터, 가스 확산실(101)의 내부의 가스를 배기하도록 한 것에 의해, 가스 확산실(101) 내에는, 가스 공급구(103)로부터 가스 배기구(104)로 향하는 한 방향의 흐름 F1이 확립되고, 처리에 사용한 가스가 가스 확산실(101)의 내부에 잔류하는 일 없이, 가스 배기구(104)로 향해 배기할 수 있는 구조로 되어 있다.
따라서, 도 3(a), 도 3(b) 및 도 4에 나타내는 가스 공급 헤드(6)에 의하면, 가령, 가스 확산실(101)이 직선 형상의 통 형상 공간이며, 그 긴 축 방향이 피처리체 G에 대하여 수평으로 배치되어 있다고 하더라도, 가스 확산실(101)의 내부를 충분히 퍼지할 수 있어, 가스 확산실(101)의 내부에 잔류한 처리 가스에 의해 의도하지 않은 영역에 불필요한 퇴적물이 생긴다고 하는 사정을 억제할 수 있다고 하는 이점을 얻을 수 있다.
또한, 일 실시형태에 있어서는, 가스 공급 헤드(6)에, 복수의 가스, 본 예에서는, 제 1 가스와 제 2 가스의 2종류의 가스를 공급하도록 하고 있다. 이 때문에, 가스 공급 헤드(6)는, 가스 확산실(101)로서 제 1 가스용 가스 확산실(101a)과 제 2 가스용 가스 확산실(101b)을 구비하고 있다. 그리고, 가스 공급계(9)에 대해서도, 제 1 가스를 공급하는 제 1 가스 공급계(9a)와, 제 2 가스를 공급하는 제 2 가스 공급계(9b)를 구비하고 있다. 이 경우, 가스 배기계(10)에 대해서도, 특별히 도시하지 않지만, 제 1 가스 배기용 가스 배기계와, 제 2 가스 배기용 가스 배기계를 따로따로 마련하는 것이 바람직하다. 배기계에 있어서, 쓸모없는 퇴적물의 발생을 억제하기 위해서이다.
제 1 가스 및 제 2 가스의 구체적인 일례는, 예컨대, 알루미나(Al2O3) 성막을 예시하는 것이면, 제 1 가스는, 전구체인 트리메틸알루미늄((CH3)3Al : TMA) 가스, 제 2 가스는, 산화제인 수증기(H2O) 가스이다. 물론, 제 1 가스 및 제 2 가스는 TMA 가스, 수증기 가스로 한정되는 것은 아니고, 성막되는 막의 종류에 따라 변경할 수 있다. 또한, 가스는 2종류로 한정되는 것은 아니고, 성막되는 막의 종류에 따라 3종류 이상으로도 변경할 수 있다. 물론, 가스의 종류는 1종류이더라도 좋다.
또한, 일 실시형태에 있어서는, 가스의 종류마다 짝수의 가스 확산실을 구비하고 있다. 본 예에서는, 제 1 가스용 가스 확산실(101a)로서, 2개의 가스 확산실(101a1, 101a2), 제 2 가스용 가스 확산실(101b)로서, 2개의 가스 확산실(101b1, 101b2)을 구비하고 있다. 그리고, 가스 확산실(101a1) 내에 흐르는 제 1 가스의 방향과, 가스 확산실(101a2) 내에 흐르는 제 1 가스의 방향을 서로 반대 방향으로 하고 있다. 마찬가지로, 가스 확산실(101b1) 내에 흐르는 제 2 가스의 방향과, 가스 확산실(101b2) 내에 흐르는 제 2 가스의 방향을, 서로 반대 방향으로 하고 있다.
이와 같이 제 1 가스용 가스 확산실(101a1, 101a2), 제 2 가스용 가스 확산실(101b1, 101b2) 각각에, 서로 반대 방향으로 제 1 가스 및 제 2 가스를 흐르게 하는 것에 의해, 이하와 같은 이점을 얻을 수 있다.
도 5는, 처리 공간(2) 내에 토출되는 가스의 유량 분포를 나타내는 도면이다. 도 5에 나타내는 유량 분포는, 직선 형상의 통 형상 공간인 가스 확산실(101)(101a1, 101a2)이, 긴 축 방향으로 길이 1m를 넘는 미터 오더가 되는 경우를 나타내고 있다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 가스는, 가스 확산실(101a1, 101a2)의 양단으로부터 서로 반대 방향에 공급되고, 각각의 가스 확산실(101a1, 101a2)의 타단으로 향해 흐른다. 가스 공급 헤드(6)가 대형이고 가스 확산실의 긴 축 방향의 길이가 미터 오더가 되는 경우, 가스 확산실(101a1, 101a2) 내부의 압력 경도(pressure gradient)가 커지고, 가스 토출 구멍(102)으로부터 토출되는 유량이 타단을 향해 서서히 저하하여 간다.
이와 같은 사정에 대하여, 제 1 실시형태가 구비하는 가스 공급 헤드(6)는, 가스 확산실(101a1) 내에 흐르는 제 1 가스의 방향과, 가스 확산실(101a2) 내에 흐르는 제 1 가스의 방향을 서로 반대 방향으로 하고, 같은 가스를 양단으로부터 교대로 공급하도록 하고 있다. 이 때문에, 압력 경도가 크더라도, 양쪽으로부터 흐르는 유량이 합쳐지게 되어, 가스 공급 헤드(6)의 긴 축 방향을 따라 균일한 유량 분포를 얻을 수 있다. 이 결과, 피처리체가 미터 오더의 대형 피처리체이더라도 균일한 처리, 예컨대, 균일한 성막 처리가 가능하게 된다고 하는 이점을 얻을 수 있다.
또한, 상기 일 실시형태에 있어서는, 복수의 가스 토출 구멍(102a1, 102a2, 102b1, 102b2)을, 각각 가스 공급 헤드(6)의 하나의 면(동일 면) 위로 개구하도록 마련하고 있다. 이와 같이 복수의 가스 토출 구멍(102a1, 102a2, 102b1, 102b2)의 개구를 동일 면 위에 마련하는 것에 의해, 예컨대, 가스 공급 헤드(6)의 하나의 면으로부터 배기 홈(7)으로 향해 한 방향으로 층류가 되는 가스 흐름 F를 형성하기 쉬워진다고 하는 이점을 얻을 수 있다.
또한, 상기 일 실시형태에 있어서는, 제 1 가스용 복수의 가스 토출 구멍(102a1, 102a2)의 개구를 동일 열 위에 교대로 배치하고, 제 2 가스용 복수의 가스 토출 구멍(102b1, 102b2)의 개구를 다른 동일 열 위에 교대로 배치하고, 도 6(a)에 나타내는 바와 같이, 가스 토출 구멍(102a1, 102a2)의 개구의 열과, 가스 토출 구멍(102b1, 102b2)의 개구의 열을, 2열 병렬로 배치했다. 제 1 가스용 복수의 가스 토출 구멍(102a1, 102a2)의 개구를 동일 열 위에 교대로 배치하는 것에 의한 이점은, 상술한 바와 같이, 가스 공급 헤드(6)의 긴 축 방향을 따라 균일한 유량 분포를 얻기 쉬워진다고 하는 것이다.
또한, 상기 일 실시형태에 있어서는, 가스 토출 구멍(102a1)의 개구와 가스 토출 구멍(102a2)의 개구의 배치 피치를 "P"로 설정하고, 가스 토출 구멍(102a1)의 개구와 가스 토출 구멍(102a2)의 개구를 같은 간격으로 배치했다. 제 2 가스용 복수의 가스 토출 구멍(102b1, 102b2)의 개구도 마찬가지로, 다른 동일 열 위에 교대로 배치하고, 가스 토출 구멍(102b1)의 개구와 가스 토출 구멍(102b2)의 개구의 배치 피치에 대해서도, 마찬가지로 "P"로 설정하여 같은 간격으로 배치했다. 그리고, 상기 일 실시형태에 있어서는, 가스 토출 구멍(102a1, 102a2)의 개구의 열과, 가스 토출 구멍(102b1, 102b2)의 개구의 열을, 서로 "P/2" 피치 비켜놓는다. 이에 의해, 제 1 가스용 가스 토출 구멍(102a)(102a1, 102a2)의 개구와, 제 2 가스용 가스 토출 구멍(102b)(102b1, 102b2)의 개구를 교대로 배치하고, 또한, 가스 토출 구멍(102a1, 102b1, 102a2, 102b2)의 개구를 "P/2" 피치로 같은 간격으로 배치했다.
제 2 가스용 가스 토출 구멍(102b1, 102b2)을, 제 1 가스용 가스 토출 구멍(102a1, 102a2)과는 다른 동일 열 위에 교대로 배치하는 것에 의한 이점은, 가스의 종류에 따라, 제 1 가스와 제 2 가스를, 가스 토출 구멍(102a1, 102a2, 102b1, 102b2)의 토출 부분, 말하자면 가스 노즐로부터 떨어진 위치에서 혼합할 수 있는 것이다. 제 1 가스와 제 2 가스를 가스 노즐로부터 떨어진 위치에서 혼합할 수 있으면, 가스 공급 헤드(6) 부근에서의 제 1, 제 2 가스의 반응이 억제되고, 가스 공급 헤드(6) 위에 불필요한 퇴적물의 발생을, 더 잘 억제할 수 있다고 하는 이점을 얻을 수 있다.
또한, 제 1 가스용 가스 토출 구멍(102a)(102a1, 102a2)의 개구와, 제 2 가스용 가스 토출 구멍(102b)(102b1, 102b2)의 개구를 교대로 배치하고, 또한, "P/2" 피치로 같은 간격으로 배치하는 것에 의한 이점은, 제 1 가스와 제 2 가스의 혼합의 균일성을 향상시킬 수 있는 것이다.
또한, 제 1 가스와 제 2 가스를 가스 노즐로부터 떨어진 위치에서 혼합할 필요가 없는 경우에는, 가스 토출 구멍(102a1, 102a2, 102b1, 102b2)의 개구의 배치는, 2열 병렬로 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 도 6(b)에 나타내는 바와 같이, 가스 토출 구멍(102a1, 102a2, 102b1, 102b2)의 개구를, 1열 단열(單列)로 배치하더라도 좋다.
또, 가스 토출 구멍(102a1, 102a2, 102b1, 102b2)의 개구를 1열 단열로 배치한 경우에 있어서도, 제 1 가스용 가스 토출 구멍(102a)(102a1, 102a2)의 개구와, 제 2 가스용 가스 토출 구멍(102b)(102b1, 102b2)의 개구를 교대로 배치하고, 또한, "P/2" 피치로 같은 간격으로 배치하면, 제 1 가스와 제 2 가스의 혼합의 균일성을 향상시킬 수 있다고 하는 이점을 얻을 수 있다.
또한, 동일한 가스이더라도 서로 다른 높이로 열을 나눌 필요가 있을 때에는, 도 6(c)에 나타내는 바와 같이, 예컨대, 가스 토출 구멍(102a1)의 개구의 열, 가스 토출 구멍(102a2)의 개구의 열, 가스 토출 구멍(102b1)의 개구의 열 및 가스 토출 구멍(102b2)의 개구의 열을 각각 별개로 하고, 4열 병렬로 배치하더라도 좋다.
가스 토출 구멍(102a1, 102a2, 102b1, 102b2)의 개구를 4열 병렬로 배치한 경우에 있어서는, 가스 토출 구멍(102a1, 102a2)의 개구의 열과, 가스 토출 구멍(102b1, 102b2)의 개구의 열을 서로 "P/4" 피치 비켜놓는다. 이에 의해, 제 1 가스용 가스 토출 구멍(102a)(102a1, 102a2)의 개구와, 제 2 가스용 가스 토출 구멍(102b)(102b1, 102b2)의 개구가 교대로 배치되고, 또한, "P/4" 피치의 같은 간격으로 배치할 수 있다. 이와 같이 배치하는 것에 의해, 도 6(a), 도 6(b)에 나타낸 배치예와 마찬가지로, 제 1 가스와 제 2 가스의 혼합의 균일성을 향상시킬 수 있다고 하는 이점을 얻을 수 있다.
또한, 도 6(a)~도 6(c) 중 어느 경우에 있어서도, 가스 토출 구멍(102a1과 102a2), 가스 토출 구멍(102b1과 102b2)을 각각 순차적으로, 또는 교대로 배치하는 것에 의해, 가스 공급 헤드(6)의 긴 축 방향을 따라 균일한 유량 분포를 얻기 쉬워진다고 하는 이점을 얻을 수 있다.
또한, 각각의 가스의 종류마다의 가스 확산실의 수는, 2개로 한정되는 것은 아니다. 가스의 흐름이 서로 반대 방향이 되는 가스 확산실의 쌍이 하나 이상 형성되도록, 둘 이상의 짝수로 마련하도록 하더라도 좋다.
도 7에, 제 1 가스용 가스 확산실(101a)로서 가스 확산실(101a1~101a4)의 2쌍 4실, 제 2 가스용 가스 확산실(101b)로서 가스 확산실(102b1~101b4)의 2쌍 4실, 합계 4쌍 8실의 가스 확산실(101)을 마련한 가스 공급 헤드(6)의 한 수평 단면의 예를 나타낸다. 본 예에 있어서, 제 1 가스용 가스 토출 구멍(102a1~102a4)의 개구의 배치 피치 및 제 2 가스용 가스 토출 구멍(102b1~102b4)의 개구의 배치 피치는 모두 "P"로 했다. 그리고, 가스 토출 구멍(102a1~102a4)의 개구의 열과, 가스 토출 구멍(102b1~102b4)의 개구의 열을, 서로 "P/2" 피치 비켜놓는다. 이에 의해, 제 1 가스용 가스 토출 구멍(102a)(102a1~102a4)의 개구와, 제 2 가스용 가스 토출 구멍(102b)(102b1~102b4)의 개구가 교대로 배치되고, 또한, "P/2" 피치의 같은 간격으로 배치할 수 있다. 이와 같은 배치로 하는 것에 의해, 도 6(a)~도 6(c)에 나타낸 예와 마찬가지로, 제 1 가스와 제 2 가스의 혼합의 균일성을 향상시킬 수 있다.
다음으로, 가스 공급 헤드(6)로의 가스 공급의 예의 몇 개에 대하여 설명한다. 이하에 설명하는 가스의 공급예는, 제 1 가스로서 TMA 가스, 제 2 가스로서 수증기(H2O) 가스를 이용한 알루미나(Al2O3) 성막 프로세스의 예이다.
(가스 공급 : 제 1 예)
제 1 예는, 불활성 가스를 이용하지 않고, TMA 가스 및 수증기 가스만을 이용하여 알루미나 성막 프로세스를 하는 예이다.
도 8은 가스 공급예의 제 1 예를 나타내는 타이밍 차트, 도 9(a)~도 9(d)는 가스 공급 헤드(6)의 가스 확산실(101)의 상태를 주요한 타이밍마다 나타내는 도면이다.
우선, 도 8의 스텝 1에 나타내는 바와 같이, 도 1에 나타내는 밸브 V1, V2를 열고(ON), 제 1 가스 TMA를 가스 확산실(101a1, 101a2) 내에 서로 반대 방향으로부터 공급한다. 가스 확산실(101a1, 101a2) 내에 공급된 제 1 가스 TMA는 가스 토출 구멍(102a1, 102a2)을 통해 처리 공간(2) 내에 공급된다(도 9(a)).
다음으로, 도 8의 스텝 2에 나타내는 바와 같이, 도 1에 나타내는 밸브 V1, V2를 닫고(OFF), 밸브 VAC1, VAC2를 연다(ON). 이에 의해, 가스 확산실(101a1, 101a2) 내의 제 1 가스 TMA는 서로 반대 방향으로 배기된다(도 9(b)).
다음으로, 도 8의 스텝 3에 나타내는 바와 같이, 도 1에 나타내는 밸브 VAC1, VAC2를 닫고(OFF), 밸브 V3, V4를 열고(ON), 제 2 가스 H2O를 가스 확산실(101b1, 101b2) 내에 서로 반대 방향으로부터 공급한다. 가스 확산실(101b1, 101b2) 내에 공급된 제 2 가스 H2O는 가스 토출 구멍(102b1, 102b2)을 통해 처리 공간(2) 내에 공급된다(도 9(c)).
다음으로, 도 8의 스텝 4에 나타내는 바와 같이, 도 1에 나타내는 밸브 V3, V4를 닫고(OFF), 밸브 VAC3, VAC4를 연다(ON). 이에 의해, 가스 확산실(101b1, 101b2) 내의 제 2 가스 H2O는 서로 반대 방향으로 배기된다(도 9(d)).
다음으로, 도 8의 스텝 5에 나타내는 바와 같이, 도 1에 나타내는 밸브 VAC3, VAC4를 닫고(OFF), 다시 밸브 V1, V2를 열고(ON), 스텝 1~스텝 4를 설정된 횟수까지 반복한다. 설정된 횟수까지 스텝 1~스텝 4를 반복하는 것에 의해, 설정된 막 두께의 알루미나 박막이 피처리체 G 위에 성막된다.
예컨대, 이와 같은 가스 공급을 행하는 것에 의해, 일 실시형태에 따른 기판 처리 장치에 의한 알루미나 성막 처리가 실행된다.
또한, 제 1 예에서는 불활성 가스를 이용하지 않는다. 제 1 예를 실시하는 경우에는, 도 1에 나타내는 불활성 가스 공급계(11) 및 밸브 V5~V8은, 기판 처리 장치(1)로부터 생략하는 것이 가능하다고 하는 이점을 얻을 수 있다.
(가스 공급 : 제 2 예)
제 2 예는, 불활성 가스, TMA 가스 및 수증기 가스를 이용하여 알루미나 성막 프로세스를 하는 예이다. 불활성 가스로서는 질소(N2) 가스를 이용했다.
도 10은 가스 공급예의 제 2 예를 나타내는 타이밍 차트, 도 11(a)~도 11(d)는 가스 공급 헤드(6)의 가스 확산실(101)의 상태를 주요한 타이밍마다 나타내는 도면이다.
도 10에 나타내는 바와 같이, 제 2 예가 제 1 예와 다른 점은, 처리 동안, 밸브 V5~V8은 개방한 상태로 하고(ON), 가스 확산실(101a1, 101a2, 101b1, 101b2) 내에 항상 불활성 가스 N2를 공급하여 두는 것이다.
이 상태에서, 도 10의 스텝 1에 나타내는 바와 같이, 도 1에 나타내는 밸브 V1, V2를 열고(ON), 제 1 가스 TMA 및 불활성 가스 N2를 가스 확산실(101a1, 101a2) 내에 서로 반대 방향으로부터 공급한다(도 11(a)).
다음으로, 도 10의 스텝 2에 나타내는 바와 같이, 도 1에 나타내는 밸브 V1, V2를 닫고(OFF), 밸브 VAC1, VAC2를 연다. 이에 의해, 가스 확산실(101a1, 101a2) 내의 제 1 가스 TMA 및 불활성 가스 N2를 서로 반대 방향으로 배기한다. 이때, 밸브 V5 및 V6은 개방되어 있다(ON). 이 때문에, 불활성 가스 N2는 공급하면서 배기하게 된다(도 11(b)).
다음으로, 도 10의 스텝 3에 나타내는 바와 같이, 도 1에 나타내는 밸브 VAC1, VAC2를 닫고(OFF), 밸브 V3, V4를 열고(ON), 제 2 가스 H2O 및 불활성 가스 N2를 가스 확산실(101b1, 101b2) 내에 서로 반대 방향으로부터 공급한다(도 11(c)).
다음으로, 도 10의 스텝 4에 나타내는 바와 같이, 도 1에 나타내는 밸브 V3, V4를 닫고(OFF), 밸브 VAC3, VAC4를 연다(ON). 이에 의해, 가스 확산실(101b1, 101b2) 내의 제 2 가스 H2O 및 불활성 가스 N2를 서로 반대 방향으로 배기한다. 이 경우도 제 1 가스 TMA의 경우와 마찬가지로, 밸브 V7 및 V8은 개방되어 있으므로(ON), 불활성 가스 N2는 공급하면서 배기하게 된다(도 11(d)).
다음으로, 도 10의 스텝 5에 나타내는 바와 같이, 도 1에 나타내는 밸브 VAC3, VAC4를 닫고(OFF), 밸브 V1, V2를 다시 열고(ON), 스텝 1~스텝 4를 설정된 횟수까지 반복한다.
이와 같이, 불활성 가스 N2를 가스 확산실(101a1, 101a2, 101b1, 101b2) 내에 항상 공급하여 두는 것도 가능하다.
또한, 불활성 가스 N2를, 가스 확산실(101a1, 101a2, 101b1, 101b2) 내에 항상 공급하여 두는 것에 의해, 가스 확산실(101a1, 101a2, 101b1, 101b2) 내의 TMA 가스나 H2O 가스를 포함하는 분위기가 불활성 가스 분위기로 치환된다. 이 때문에, 가스 확산실(101)의 내부에 잔류한 TMA 가스나 H2O 가스 등의 처리 가스에 의해 의도하지 않은 영역에 불필요한 퇴적물이 생긴다고 하는 사정을 더 잘 억제할 수 있다고 하는 이점을 얻을 수 있다.
(가스 공급 : 제 3 예)
제 3 예도 제 2 예와 마찬가지로, 불활성 가스, TMA 가스 및 수증기 가스를 이용하여 알루미나 성막 프로세스를 하는 예이다.
도 12는 가스 공급예의 제 3 예를 나타내는 타이밍 차트, 도 13(a)~도 13(f)는 가스 공급 헤드(6)의 가스 확산실(101)의 상태를 주요한 타이밍마다 나타내는 도면이다.
도 12 및 도 13(a)~도 13(f)에 나타내는 바와 같이, 제 3 예가 제 2 예와 다른 점은, 가스 확산실(101a1, 101a2)로부터 가스를 배기한 후 및 가스 확산실(101b1, 101b2)로부터 가스를 배기한 후, 스텝 6, 7에 나타내는 바와 같이, 처리 가스를 공급하기까지의 사이에 불활성 가스 N2만을 공급하는 수순, 말하자면 다음의 다른 처리 가스를 사용하는 공정까지의 사이에 인터벌을 마련한 것에 있다.
제 3 예와 같이, TMA 가스를 사용하는 공정과, 수증기 가스를 사용하는 공정의 사이에, 가스 확산실(101a1, 101a2) 또는 가스 확산실(101b1, 101b2)에 불활성 가스만을 공급하는 수순을 마련하는 것에 의해, 가스 확산실(101a1, 101a2, 101b1, 101b2) 내의 처리 가스, 본 예에서는 TMA 가스나 H2O 가스를 포함하는 분위기를, 보다 확실히 불활성 가스 분위기로 치환하는 것이 가능하게 된다. 더구나, 가스 확산실(101a1, 101a2), 또는 가스 확산실(101b1, 101b2)에 불활성 가스만을 공급하는 수순에 있어서는, 가스 토출 구멍(102a1, 102a2, 102b1, 102b2)의 내부를, 불활성 가스 분위기로 치환할 수 있다. 이 때문에, 가스 확산실(101)의 내부에 더하여, 가스 토출 구멍(102)의 내부에 잔류한 처리 가스를 충분히 배기할 수 있어, 잔류한 처리 가스에 기인한, 의도하지 않은 영역에 불필요한 퇴적물이 생긴다고 하는 사정을 제 2 예에 비교하여 더 잘 억제할수 있다고 하는 이점을 얻을 수 있다.
또, 제 2 예는, 제 3 예에 비교하여 스텝 6, 7이 없는 만큼, 처리량의 면에서는, 제 3 예에 비교하여 유리하다. 이 때문에, 제 2 예를 실시할지 제 3 예를 실시할지에 대해서는, 처리량의 관점, 정확한 성막 프로세스의 관점의 양쪽을 고려하여, 어느 하나가 채용되면 된다.
이상, 본 발명을 일 실시형태에 따라 설명했지만, 본 발명은, 상기 일 실시형태로 한정되는 것은 아니고, 다양한 변형이 가능하다. 또한, 본 발명의 실시형태는 상기 일 실시형태가 유일한 실시형태도 아니다.
예컨대, 일 실시형태에서는, 스테이지(4)는 하나뿐이었지만, 스테이지(4)를 다단 적층하고, 기판 처리 장치를 배치식 기판 처리 장치로 하는 것도 가능하다.
또한, 성막되는 막에 대해서는 알루미나막으로 한정되는 것은 아니고, 실시형태 중에서도 말한 바와 같이, 다양한 막의 성막에 상기 일 실시형태는 적용할 수 있다.
그밖에, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변형할 수 있다.
G : 피처리체
101 : 가스 확산실
102 : 가스 토출 구멍
103 : 가스 공급구
104 : 가스 배기구

Claims (12)

  1. 기판을 처리하는 처리 공간에 가스를 공급하는 가스 공급 헤드로서,
    직선 형상의 통 형상 공간으로 이루어지는 제 1 가스 확산실과,
    상기 제 1 가스 확산실에 대응하여 마련되고, 열(列) 형상을 이루는 제 1 복수의 가스 토출 구멍과,
    상기 제 1 가스 확산실의 일단(一端)에 마련되고, 제 1 가스를 상기 제 1 가스 확산실 내에 공급하는 제 1 가스 공급계에 접속된 제 1 가스 공급구와,
    상기 제 1 가스 확산실의 타단(他端)에 마련되고, 상기 제 1 가스를 상기 제 1 가스 확산실 내로부터 배기하는 제 1 가스 배기계에 접속된 제 1 가스 배기구와,
    상기 제 1 가스 확산실과 병렬로 배치된 직선 형상의 통 형상 공간으로 이루어지는 제 2 가스 확산실과,
    상기 제 2 가스 확산실에 대응하여 마련되고, 열 형상을 이루는 제 2 복수의 가스 토출 구멍과,
    상기 제 2 가스 확산실의 일단에 마련되고, 상기 제 1 가스를 상기 제 2 가스 확산실 내에 공급하는 상기 제 1 가스 공급계에 접속된 제 2 가스 공급구와,
    상기 제 2 가스 확산실의 타단에 마련되고, 상기 제 1 가스를 상기 제 2 가스 확산실 내로부터 배기하는 상기 제 1 가스 배기계에 접속된 제 2 가스 배기구
    를 구비하고,
    상기 제 1 가스 확산실 내에 흐르는 상기 제 1 가스의 방향과, 상기 제 2 가스 확산실 내에 흐르는 상기 제 1 가스의 방향은, 서로 반대 방향이며,
    상기 제 1 복수의 가스 토출 구멍과, 상기 제 2 복수의 가스 토출 구멍은, 동일한 열 위에 있어서 교대로 배치되어 있는
    것을 특징으로 하는 가스 공급 헤드.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 복수의 가스 토출 구멍은 제 1 가스 구멍의 열을 형성하고,
    상기 제 2 복수의 가스 토출 구멍은 제 2 가스 구멍의 열을 형성하고,
    상기 제 1 가스 구멍의 열과 상기 제 2 가스 구멍의 열이, 병렬로 배치되어 있는
    것을 특징으로 하는 가스 공급 헤드.
  5. 삭제
  6. 적어도 제 1 가스와 제 2 가스에 의해 기판을 처리하는 처리 공간에, 상기 제 1 가스 및 상기 제 2 가스를 공급하는 가스 공급 헤드로서,
    서로 병렬로 배치된 제 1 가스 확산실, 제 2 가스 확산실, 제 3 가스 확산실 및 제 4 가스 확산실과,
    상기 제 1, 제 2 가스 확산실 각각의 서로 반대쪽의 일단에 접속되고, 상기 제 1 가스를 상기 제 1, 제 2 가스 확산실에 공급하는 제 1 가스 공급계와,
    상기 제 1, 제 2 가스 확산실 각각의 서로 반대쪽의 타단에 접속되고, 상기 제 1 가스를 상기 제 1, 제 2 가스 확산실로부터 배기하는 제 1 가스 배기계와,
    상기 제 3, 제 4 가스 확산실 각각의 서로 반대쪽의 일단에 접속되고, 상기 제 2 가스를 상기 제 3, 제 4 가스 확산실에 공급하는 제 2 가스 공급계와,
    상기 제 3, 제 4 가스 확산실 각각의 서로 반대쪽의 타단에 접속되고, 상기 제 2 가스를 상기 제 3, 제 4 가스 확산실로부터 배기하는 제 2 가스 배기계와,
    상기 제 1 가스 확산실에 대응하여 마련된 제 1 복수의 가스 토출 구멍, 상기 제 2 가스 확산실에 대응하여 마련된 제 2 복수의 가스 토출 구멍, 상기 제 3 가스 확산실에 대응하여 마련된 제 3 복수의 가스 토출 구멍 및 상기 제 4 가스 확산실에 대응하여 마련된 제 4 복수의 가스 토출 구멍
    을 구비하고,
    상기 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 복수의 가스 토출 구멍의 개구가, 동일 면 위에 마련되어 있으며,
    상기 제 1 복수의 가스 토출 구멍의 개구와, 상기 제 2 복수의 가스 토출 구멍의 개구는, 동일 열 위에 있어서 교대로 배치되고,
    상기 제 3 복수의 가스 토출 구멍의 개구와, 상기 제 4 복수의 가스 토출 구멍의 개구는, 상기 동일 열과는 상이한 다른 동일 열 위에 있어서 교대로 배치되어 있는
    것을 특징으로 하는 가스 공급 헤드.
  7. 적어도 제 1 가스와 제 2 가스에 의해 기판을 처리하는 처리 공간에, 상기 제 1 가스 및 상기 제 2 가스를 공급하는 가스 공급 헤드로서,
    서로 병렬로 배치된 제 1 가스 확산실, 제 2 가스 확산실, 제 3 가스 확산실 및 제 4 가스 확산실과,
    상기 제 1, 제 2 가스 확산실 각각의 서로 반대쪽의 일단에 접속되고, 상기 제 1 가스를 상기 제 1, 제 2 가스 확산실에 공급하는 제 1 가스 공급계와,
    상기 제 1, 제 2 가스 확산실 각각의 서로 반대쪽의 타단에 접속되고, 상기 제 1 가스를 상기 제 1, 제 2 가스 확산실로부터 배기하는 제 1 가스 배기계와,
    상기 제 3, 제 4 가스 확산실 각각의 서로 반대쪽의 일단에 접속되고, 상기 제 2 가스를 상기 제 3, 제 4 가스 확산실에 공급하는 제 2 가스 공급계와,
    상기 제 3, 제 4 가스 확산실 각각의 서로 반대쪽의 타단에 접속되고, 상기 제 2 가스를 상기 제 3, 제 4 가스 확산실로부터 배기하는 제 2 가스 배기계와,
    상기 제 1 가스 확산실에 대응하여 마련된 제 1 복수의 가스 토출 구멍, 상기 제 2 가스 확산실에 대응하여 마련된 제 2 복수의 가스 토출 구멍, 상기 제 3 가스 확산실에 대응하여 마련된 제 3 복수의 가스 토출 구멍 및 상기 제 4 가스 확산실에 대응하여 마련된 제 4 복수의 가스 토출 구멍
    을 구비하고,
    상기 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 복수의 가스 토출 구멍의 개구가, 동일 면 위에 마련되어 있으며,
    상기 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 복수의 가스 토출 구멍의 개구가, 동일 열 위에 있어서 순차적으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 가스 공급 헤드.
  8. 적어도 제 1 가스와 제 2 가스에 의해 기판을 처리하는 처리 공간에, 상기 제 1 가스 및 상기 제 2 가스를 공급하는 가스 공급 헤드로서,
    서로 병렬로 배치된 제 1 가스 확산실, 제 2 가스 확산실, 제 3 가스 확산실 및 제 4 가스 확산실과,
    상기 제 1, 제 2 가스 확산실 각각의 서로 반대쪽의 일단에 접속되고, 상기 제 1 가스를 상기 제 1, 제 2 가스 확산실에 공급하는 제 1 가스 공급계와,
    상기 제 1, 제 2 가스 확산실 각각의 서로 반대쪽의 타단에 접속되고, 상기 제 1 가스를 상기 제 1, 제 2 가스 확산실로부터 배기하는 제 1 가스 배기계와,
    상기 제 3, 제 4 가스 확산실 각각의 서로 반대쪽의 일단에 접속되고, 상기 제 2 가스를 상기 제 3, 제 4 가스 확산실에 공급하는 제 2 가스 공급계와,
    상기 제 3, 제 4 가스 확산실 각각의 서로 반대쪽의 타단에 접속되고, 상기 제 2 가스를 상기 제 3, 제 4 가스 확산실로부터 배기하는 제 2 가스 배기계와,
    상기 제 1 가스 확산실에 대응하여 마련된 제 1 복수의 가스 토출 구멍, 상기 제 2 가스 확산실에 대응하여 마련된 제 2 복수의 가스 토출 구멍, 상기 제 3 가스 확산실에 대응하여 마련된 제 3 복수의 가스 토출 구멍 및 상기 제 4 가스 확산실에 대응하여 마련된 제 4 복수의 가스 토출 구멍
    을 구비하고,
    상기 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 복수의 가스 토출 구멍의 개구가, 동일 면 위에 마련되어 있으며,
    상기 제 1 복수의 가스 토출 구멍의 개구는 제 1 가스 구멍의 열을 형성하고,
    상기 제 2 복수의 가스 토출 구멍의 개구는 제 2 가스 구멍의 열을 형성하고,
    상기 제 3 복수의 가스 토출 구멍의 개구는 제 3 가스 구멍의 열을 형성하고,
    상기 제 4 복수의 가스 토출 구멍의 개구는 제 4 가스 구멍의 열을 형성하고,
    상기 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 가스 구멍의 열이, 각각 다른 높이의 열 위에, 또한 병렬로 배치되어 있는
    것을 특징으로 하는 가스 공급 헤드.
  9. 적어도 제 1 가스와 제 2 가스에 의해 기판을 처리하는 처리 공간에, 상기 제 1 가스 및 상기 제 2 가스를 공급하는 가스 공급 헤드를 구비한 기판 처리 장치로서,
    상기 기판을 수용하고, 상기 기판의 주위에, 상기 기판을 처리하는 처리 공간을 형성하는 처리실과,
    상기 처리실 내에 배치되고, 상기 처리 공간에 상기 제 1 가스 및 상기 제 2 가스를 공급하는 가스 공급 헤드
    를 구비하고,
    상기 가스 공급 헤드에, 청구항 6 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 기재된 가스 공급 헤드가 이용되고 있는
    것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 처리는, 적어도 상기 제 1 가스와 상기 제 2 가스의 반응에 의한 성막 처리이고,
    상기 제 1 가스와 상기 제 2 가스를 교대로 상기 처리 공간에 공급하는
    것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 가스 공급계에는 상기 제 1 가스와 함께 불활성 가스가 공급되고, 상기 제 2 가스 공급계에는 상기 제 2 가스와 함께 상기 불활성 가스가 공급되고 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 가스와 상기 제 2 가스는 교대로 상기 처리 공간에 공급되고,
    상기 제 1 가스로부터 상기 제 2 가스로 전환하는 동안 및 상기 제 2 가스로부터 상기 제 1 가스로 전환하는 동안에, 상기 제 1 가스 공급계 및 상기 제 2 가스 공급계에, 상기 불활성 가스만을 공급하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
KR1020130002763A 2012-01-20 2013-01-10 가스 공급 헤드 및 기판 처리 장치 KR101656916B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2012-010525 2012-01-20
JP2012010525A JP5843626B2 (ja) 2012-01-20 2012-01-20 ガス供給ヘッド及び基板処理装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130085962A KR20130085962A (ko) 2013-07-30
KR101656916B1 true KR101656916B1 (ko) 2016-09-12

Family

ID=48813705

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130002763A KR101656916B1 (ko) 2012-01-20 2013-01-10 가스 공급 헤드 및 기판 처리 장치

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP5843626B2 (ko)
KR (1) KR101656916B1 (ko)
CN (1) CN103215566B (ko)
TW (1) TWI594802B (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5968996B2 (ja) * 2014-12-18 2016-08-10 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およびプログラム
CN112368802A (zh) 2018-07-31 2021-02-12 应用材料公司 用于ald工艺的方法和设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004288900A (ja) * 2003-03-24 2004-10-14 Tokyo Electron Ltd 基板処理装置および基板処理方法、ガスノズル
JP2009044093A (ja) 2007-08-10 2009-02-26 Tokyo Electron Ltd 成膜方法、成膜装置及び記憶媒体
WO2010058560A1 (ja) * 2008-11-20 2010-05-27 株式会社エバテック プラズマ処理装置
JP2010212433A (ja) * 2009-03-10 2010-09-24 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 原子層堆積装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000277509A (ja) * 1999-03-29 2000-10-06 Kokusai Electric Co Ltd 基板処理装置
JP4401928B2 (ja) * 2003-06-04 2010-01-20 積水化学工業株式会社 プラズマ処理装置
JP4704894B2 (ja) * 2005-11-16 2011-06-22 国立大学法人京都大学 成膜方法及び成膜装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004288900A (ja) * 2003-03-24 2004-10-14 Tokyo Electron Ltd 基板処理装置および基板処理方法、ガスノズル
JP2009044093A (ja) 2007-08-10 2009-02-26 Tokyo Electron Ltd 成膜方法、成膜装置及び記憶媒体
WO2010058560A1 (ja) * 2008-11-20 2010-05-27 株式会社エバテック プラズマ処理装置
JP2010212433A (ja) * 2009-03-10 2010-09-24 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 原子層堆積装置

Also Published As

Publication number Publication date
TWI594802B (zh) 2017-08-11
JP2013149872A (ja) 2013-08-01
TW201343264A (zh) 2013-11-01
CN103215566B (zh) 2016-12-28
CN103215566A (zh) 2013-07-24
KR20130085962A (ko) 2013-07-30
JP5843626B2 (ja) 2016-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11742189B2 (en) Multi-zone reactor, system including the reactor, and method of using the same
US7807587B2 (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
KR101814478B1 (ko) 지지체 구조, 처리 용기 구조 및 처리 장치
US20120152172A1 (en) Gas-discharging device and substrate-processing apparatus using same
US20090017637A1 (en) Method and apparatus for batch processing in a vertical reactor
JP2009088229A (ja) 成膜装置、成膜方法、記憶媒体及びガス供給装置
JP2008078452A (ja) 被処理体の酸化装置及び酸化方法
JP2012054508A (ja) 成膜装置
JP2009088232A (ja) ガス供給装置
JP2005268755A (ja) 被処理体の酸化方法、酸化装置及び記憶媒体
KR101656916B1 (ko) 가스 공급 헤드 및 기판 처리 장치
KR101768746B1 (ko) 가스 공급 헤드, 가스 공급 기구 및 기판 처리 장치
WO2016063670A1 (ja) 成膜装置及び成膜方法
JP2018195727A (ja) 成膜方法および成膜装置
KR101662364B1 (ko) 가스 공급 헤드 및 기판 처리 장치
WO2022065163A1 (ja) 基板処理装置、半導体装置の製造方法、基板処理方法、及びプログラム
JP2015138885A (ja) 基板処理装置、シャワープレート及び基板処理方法
KR101698021B1 (ko) 대면적 원자층 증착장치
KR101173085B1 (ko) 박막 증착장치
US20220081775A1 (en) Gas introduction structure and processing apparatus
US20220081768A1 (en) Processing apparatus
CN112740373A (zh) 基板处理装置
JP2009094165A (ja) 熱処理方法、及び熱処理装置
KR20120066851A (ko) 박막 증착방법

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant