KR101665373B1 - 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체 - Google Patents

기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체 Download PDF

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KR101665373B1
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슌 마츠이
šœ 마츠이
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가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키
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Abstract

본 발명은 기판 상에 형성되는 막 두께나 막의 특성을 기판 면내에서 다르게 하는 것과 함께 제조 스루풋을 향상시킨다.
기판이 수용되는 처리실; 상기 기판의 상방으로부터 제1 처리 가스를 공급하는 제1 처리 가스 공급부; 상기 기판의 상방으로부터 제1 반응 가스를 공급하는 제1 반응 가스 공급부; 상기 기판의 측방으로부터 제2 처리 가스를 공급하는 제2 처리 가스 공급부; 상기 기판의 측방으로부터 제2 반응 가스를 공급하는 제2 반응 가스 공급부; 상기 제1 반응 가스와 상기 제2 반응 가스 중 어느 하나 또는 양방의 플라즈마를 생성시키는 활성화부; 상기 처리실의 외측이며 상기 기판의 상부 중심측에 설치되고, 상기 기판 상의 중심측의 상기 플라즈마의 밀도와 상기 기판 상의 외주측의 상기 플라즈마 밀도를 조정하는 플라즈마 조정 전극; 상기 플라즈마 조정 전극에 접속되고, 상기 플라즈마 조정 전극의 전위를 조정하는 전위 조정 콘덴서; 및 상기 기판에 상기 제1 처리 가스와 상기 제2 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급 공정과, 상기 기판에 상기 제1 반응 가스와 상기 제2 반응 가스를 공급하는 반응 가스 공급 공정과, 상기 처리 가스 공급 공정과 상기 반응 가스 공급 공정을 1회 이상 수행하는 공정을 포함하고, 상기 처리 가스 공급 공정과 상기 반응 가스 공급 공정 중 어느 하나 또는 양방(兩方)의 공정에서 상기 기판의 중심측에 공급되는 처리 가스 공급량과 상기 기판의 외주측(外周側)에 공급되는 처리 가스 공급량을 다르게 하거나, 상기 기판의 중심측에 공급되는 반응 가스 공급량과 상기 기판의 외주측에 공급되는 반응 가스 공급량을 다르게 하도록, 상기 제1 처리 가스 공급부와 상기 제2 처리 가스 공급부와 상기 제1 반응 가스 공급부와 상기 제2 반응 가스 공급부와 상기 전위 조정 콘덴서를 제어하도록 구성된 제어부;;를 포함한다.

Description

기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, METHOD OF MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE AND NON-TRANSITORY COMPUTER READABLE RECORDING MEDIUM}
본 발명은 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체에 관한 것이다.
대규모 집적 회로(Large Scale Integrated Circuit: 이하 LSI)의 고집적화에 따라 회로 패턴의 미세화가 진행되고 있다.
좁은 면적에 많은 반도체 디바이스를 집적시키기 위해서는 디바이스의 사이즈를 작게 하여 형성해야 하기 때문에, 이를 위해서는 형성하고자 하는 패턴의 폭과 간격을 작게 해야 하다.
최근의 미세화에 의해 미세 구조의 매립, 특히 종(縱)방향으로 깊거나 횡(橫)방향으로 좁은 공극(空隙) 구조(홈[溝])로의 산화물의 매립에 대하여 CVD법에 의한 매립 방법이 기술 한계에 다다르고 있다. 또한 이와 같은 종방향으로 깊은 홈이 형성된 기판에 대한 에칭 처리나 화확 기계 연마(Chemical Mechanical Polishing: CMP)처리의 균일성의 향상이 어려워지고 있다. 또한 반도체 디바이스의 생산성을 높이기 위해서 기판 1매당의 처리 시간의 단축과, 반도체 디바이스의 생산 공정 전체의 처리 시간의 단축이 요구되고 있다.
또한 반도체 디바이스의 생산 공정 전체의 생산성을 높이기 위해서 성막 공정에서 기판의 중심측과 외주측(外周側)에서의 처리를 다르게 하는 것이 요구되고 있다.
최근의 LSI, DRAM(Dynamic Random Access Memory)이나 Flash Memory로 대표되는 반도체 장치의 최소 가공 치수가 30nm 폭보다 작아지고, 또한 막 두께도 얇아져, 품질을 유지한 상태에서 미세화나 제조 스루풋 향상이나 기판에 대한 처리 균일성을 향상시키는 것이 어려워지고 있다.
본 발명은 기판 상에 형성되는 막 두께나 막의 특성을 기판 면내(面內)에서 다르게 하는 것과 함께 제조 스루풋을 향상시키는 것이 가능한 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 형태에 의하면, 기판이 수용되는 처리실; 상기 기판의 상방(上方)으로부터 제1 처리 가스를 공급하는 제1 처리 가스 공급부; 상기 기판의 상방으로부터 제1 반응 가스를 공급하는 제1 반응 가스 공급부; 상기 기판의 측방(側方)으로부터 제2 처리 가스를 공급하는 제2 처리 가스 공급부; 상기 기판의 측방으로부터 제2 반응 가스를 공급하는 제2 반응 가스 공급부; 상기 제1 반응 가스와 상기 제2 반응 가스 중 어느 하나 또는 양방의 플라즈마를 생성시키는 활성화부; 상기 처리실의 외측이며 상기 기판의 상부 중심측에 설치되고, 상기 기판 상의 중심측의 상기 플라즈마의 밀도와 상기 기판 상의 외주측의 상기 플라즈마 밀도를 조정하는 플라즈마 조정 전극; 상기 플라즈마 조정 전극에 접속되고, 상기 플라즈마 조정 전극의 전위를 조정하는 전위 조정 콘덴서; 및 상기 기판에 상기 제1 처리 가스와 상기 제2 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급 공정과, 상기 기판에 상기 제1 반응 가스와 상기 제2 반응 가스를 공급하는 반응 가스 공급 공정과, 상기 처리 가스 공급 공정과 상기 반응 가스 공급 공정을 1회 이상 수행하는 공정을 포함하고, 상기 처리 가스 공급 공정과 상기 반응 가스 공급 공정 중 어느 하나 또는 양방(兩方)의 공정에서 상기 기판의 중심측에 공급되는 처리 가스 공급량과 상기 기판의 외주측(外周側)에 공급되는 처리 가스 공급량을 다르게 하거나, 상기 기판의 중심측에 공급되는 반응 가스 공급량과 상기 기판의 외주측에 공급되는 반응 가스 공급량을 다르게 하도록, 상기 제1 처리 가스 공급부와 상기 제2 처리 가스 공급부와 상기 제1 반응 가스 공급부와 상기 제2 반응 가스 공급부와 상기 전위 조정 콘덴서를 제어하도록 구성된 제어부;를 포함하는 기판 처리 장치가 제공된다.
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본 발명의 다른 형태에 의하면,
기판을 처리실에 수용하는 공정; 상기 기판의 상방으로부터 제1 처리 가스를 공급하고, 상기 기판의 측방으로부터 제2 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급 공정; 상기 기판의 상방으로부터 제1 반응 가스를 공급하고, 상기 기판의 측방으로부터 제2 반응 가스를 공급하는 반응 가스 공급 공정; 상기 처리 가스 공급 공정과 상기 반응 가스 공급 공정을 1회 이상 수행하는 공정; 상기 처리 가스 공급 공정과 상기 반응 가스 공급 공정 중 어느 하나 또는 양방의 공정에서 상기 기판의 중심측에 공급되는 처리 가스 공급량과 상기 기판의 외주측에 공급되는 처리 가스 공급량을 다르게 하거나, 상기 기판의 중심측에 공급되는 반응 가스 공급량과 상기 기판의 외주측에 공급되는 반응 가스 공급량을 다르게 하는 공정; 상기 제1 반응 가스와 상기 제2 반응 가스 중 어느 하나 또는 양방의 플라즈마를 생성시키는 공정; 상기 처리실의 외측이며, 상기 기판의 상부 중심측에 설치된 플라즈마 조정 전극으로, 상기 기판 상의 중심측의 상기 플라즈마 밀도와 상기 기판 상의 외주측의 상기 플라즈마 밀도를 조정하는 공정; 및 상기 플라즈마 조정 전극에 접속된 전위 조정 콘덴서로 상기 플라즈마 조정 전극의 전위를 조정하는 공정;을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법이 제공된다.
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본 발명의 또 다른 형태에 의하면, 기판을 처리실에 수용하는 단계; 상기 기판의 상방으로부터 제1 처리 가스를 공급하고, 상기 기판의 측방으로부터 제2 처리 가스를 공급시키는 처리 가스 공급 단계; 상기 기판의 상방으로부터 제1 반응 가스를 공급하고, 상기 기판의 측방으로부터 제2 반응 가스를 공급시키는 반응 가스 공급 단계; 상기 처리 가스 공급 단계와 상기 반응 가스 공급 단계를 1회 이상 수행하는 단계; 상기 처리 가스 공급 단계와 상기 반응 가스 공급 단계 중 어느 하나 또는 양방의 단계에서 상기 기판의 중심측에 공급되는 처리 가스 공급량과 상기 기판의 외주측에 공급되는 처리 가스 공급량을 다르게 하거나, 상기 기판의 중심측에 공급되는 반응 가스 공급량과 상기 기판의 외주측에 공급되는 반응 가스 공급량을 다르게 하는 단계; 상기 제1 반응 가스와 상기 제2 반응 가스 중 어느 하나 또는 양방의 플라즈마를 생성시키는 단계; 상기 처리실의 외측이며, 상기 기판의 상부 중심측에 설치된 플라즈마 조정 전극으로, 상기 기판 상의 중심측의 상기 플라즈마 밀도와 상기 기판 상의 외주측의 상기 플라즈마 밀도를 조정시키는 단계; 및 상기 플라즈마 조정 전극에 접속된 전위 조정 콘덴서로 상기 플라즈마 조정 전극의 전위를 조정시키는 단계;를 컴퓨터에 실행시키는 프로그램이 기록된 기록 매체가 제공된다.
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본 발명에 따른 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체에 의하면, 기판 상에 형성되는 막 두께나 막의 특성을 기판 면내에서 다르게 하는 것과 함께 제조 스루풋을 향상시키는 것이 가능해진다.
도 1은 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 개략 구성도.
도 2는 일 실시 형태에 따른 컨트롤러의 개략 구성도.
도 3은 일 실시 형태에 따른 기판 처리 공정의 플로우 차트.
도 4는 일 실시 형태에 따른 가스의 공급 시퀀스예.
도 5는 일 실시 형태에 따른 기판 상에 형성되는 막 두께 분포예.
도 6은 일 실시 형태에 따른 가스의 공급 시퀀스의 다른 예.
도 7은 일 실시 형태에 따른 가스의 공급 시퀀스의 다른 예.
도 8은 일 실시 형태에 따른 가스의 공급 시퀀스의 다른 예.
도 9는 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 개략 구성도.
도 10은 제3 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 개략 구성도.
도 11은 제3 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 개략 구성도.
도 12는 그 외의 실시 형태에 따른 가스의 공급 시퀀스예.
도 13은 그 외의 실시 형태에 따른 가스의 공급 시퀀스예.
도 14a 및 도 14b는 그 외의 실시 형태에 따른 적층막의 예.
도 15는 그 외의 실시 형태에 따른 가스의 공급 시퀀스예.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명한다.
<제1 일 실시 형태>
이하, 제1 실시 형태를 도면을 참조하여 설명한다.
(1) 기판 처리 장치의 구성
우선 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에 대하여 설명한다.
본 실시 형태에 따른 처리 장치(100)에 대하여 설명한다. 기판 처리 장치(100)는 절연막 또는 금속막 등을 형성하는 유닛이며, 도 1에 도시하는 바와 같이 매엽식(枚葉式) 기판 처리 장치로서 구성된다.
도 1에 도시하는 바와 같이 기판 처리 장치(100)는 처리 용기(202)를 구비한다. 처리 용기(202)는 예컨대 횡단면이 원형이며 편평한 밀폐 용기로서 구성된다. 또한 처리 용기(202)는 예컨대 알루미늄(Al)이나 스텐레스(SUS) 등의 금속 재료 또는 석영에 의해 구성된다. 처리 용기(202) 내에는 기판으로서의 실리콘 웨이퍼 등의 웨이퍼(200)를 처리하는 처리 공간(201)(처리실), 반송 공간(203)이 형성된다. 처리 용기(202)는 상부 용기(202a), 하부 용기(202b), 석영 통(202c), 개체(202d)(蓋體)로 구성된다. 상부 용기(202a)와 석영 통(202c)과 개체(202d)에 둘러싸여진 공간이며 기판 재치대(212)보다 상방의 공간을 처리 공간(201)이라고 부르고, 하부 용기(202b)에 둘러싸여진 공간이며 기판 재치대(212)보다 하방(下方)의 공간을 반송 공간(203)이라고 부른다.
하부 용기(202b)의 측면에는 게이트 밸브(205)에 인접한 기판 반입출구(206)가 설치되고, 웨이퍼(200)는 기판 반입출구(206)를 개재하여 반송실(도시되지 않음)과의 사이를 이동한다. 하부 용기(202b)의 저부(底部)에는 리프트 핀(207)이 복수 설치된다. 또한 하부 용기(202b)는 어스 전위로 이루어진다.
처리 공간(201) 내에는 웨이퍼(200)를 지지하는 기판 지지부(210)가 설치된다. 기판 지지부(210)는 웨이퍼(200)를 재치하는 재치면(211)과, 재치면(211)을 표면에 가지는 기판 재치대(212), 기판 재치대(212)에 내포된 가열부로서의 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 작동시켜 샤프트(217) 및 지지대(212)를 승강시키는 것에 의해 재치면(211) 상에 재치되는 웨이퍼(200)를 승강시키는 것이 가능하도록 이루어진다. 또한 샤프트(217) 하단부의 주위는 벨로즈(219)에 의해 피복되고, 처리 공간(201) 내는 기밀하게 보지(保持)된다.
기판 재치대(212)는 웨이퍼(200)의 반송 시에는 재치면(211)이 기판 반입출구(206)의 위치(웨이퍼 반송 위치)가 되도록 기판 지지대까지 하강하고, 웨이퍼(200)의 처리 시에는 도 1에 도시되는 바와 같이 웨이퍼(200)가 처리 공간(201) 내의 처리 위치(웨이퍼 처리 위치)까지 상승한다.
구체적으로는 기판 재치대(212)를 웨이퍼 반송 위치까지 하강시켰을 때에는 리프트 핀(207)의 상단부가 재치면(211)의 상면으로부터 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 재치면(211)의 상면으로부터 매몰하여 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.
〔활성화부〕
석영 통(202c)의 주변에는 활성화부로서의 코일(250a)이 설치된다. 코일(250a)에는 절연 트랜스(250e)를 개재하여 베리어블 콘덴서(250d), 고주파 전원(250c)이 접속된다. 코일(250a)에 고주파 전력이 공급되는 것에 의해 처리실(201)에 공급되는 가스를 여기(勵起)하여 플라즈마를 생성 가능하도록 구성된다.
〔배기계〕
반송 공간(203)[하부 용기(202b)]의 내벽에는 처리 공간(201)의 분위기를 배기하는 제1 배기부로서의 배기구(221)가 설치된다. 배기구(221)에는 배기관(222)이 접속되고, 배기관(222)에는 처리 공간(201) 내를 소정의 압력으로 제어하는 APC(Auto Pressure Controller) 등의 압력 조정기(223), 진공 펌프(224)가 순서대로 직렬로 접속된다. 주로 배기구(221), 배기관(222), 압력 조정기(223)에 의해 배기계(배기 라인)가 구성된다. 또한 진공 펌프(224)를 배기계(배기 라인) 구성의 일부에 추가해도 좋다.
〔상측 가스 도입구〕
처리 공간(201)의 상부에 설치되는 가스 정류부(整流部)(234)의 상류에는 처리 공간(201) 내에 각종 가스를 공급하기 위한 상측 가스 도입구(241a)가 설치된다.
〔상측 가스 공급부〕
가스 정류부(234)의 상류측에 설치된 상측 가스 도입구(241a)에는 공통 가스 공급관(242)이 접속된다. 공통 가스 공급관(242)에는 제1 처리 가스 공급관(243a), 제1 반응 가스 공급관(244a), 제1 퍼지 가스 공급관(245a), 클리닝 가스 공급관(248a)이 접속된다.
제1 처리 가스 공급관(243a)을 포함하는 제1 처리 가스 공급부로부터는 제1 원소 함유 가스(제1 처리 가스)가 주로 공급되고, 제1 반응 가스 공급관(244a)을 포함하는 제2 처리 가스 공급부로부터는 주로 제2 원소 함유 가스(제1 반응 가스)가 공급된다. 제1 퍼지 가스 공급관(245a)을 포함하는 제1 퍼지 가스 공급부로부터는 웨이퍼를 처리할 때에는 주로 퍼지 가스가 공급되고, 처리실을 클리닝할 때에는 클리닝 가스가 주로 공급된다.
〔제1 처리 가스 공급부〕
제1 처리 가스 공급관(243a)에는 상류 방향부터 순서대로 제1 처리 가스 공급원(243b), 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(243c)(MFC) 및 개폐 밸브인 밸브(243d)가 설치된다.
제1 처리 가스 공급원(243b)으로부터 제1 원소를 함유하는 가스(제1 처리 가스)가 공급되고, 매스 플로우 컨트롤러(243c), 밸브(243d), 제1 처리 가스 공급관(243a), 공통 가스 공급관(242)을 개재하여 가스 정류부(234)에 공급된다.
제1 처리 가스는 원료 가스, 즉 처리 가스 중 하나다. 여기서 제1 원소는 예컨대 실리콘(Si)이다. 즉 제1 처리 가스는 예컨대 실리콘 함유 가스다. 실리콘 함유 가스로서는 예컨대 디클로로실란[Dichlorosilane(SiH2Cl2): DCS] 가스를 이용할 수 있다. 또한 제1 처리 가스의 원료는 상온 상압에서 고체, 액체 및 기체 중 어느 것이어도 좋다. 제1 처리 가스의 원료가 상온 상압에서 액체인 경우에는 제1 처리 가스 공급원(243b)과 매스 플로우 컨트롤러(243c) 사이에 도시되지 않는 기화기를 설치하면 좋다. 여기서 원료는 기체로서 설명한다.
〔제1 캐리어 가스 공급부〕
제1 처리 가스 공급관(243a)의 밸브(243d)보다 하류측에는 제1 캐리어 가스 공급관(246a)의 하류단이 접속된다. 제1 캐리어 가스 공급관(246a)에는 상류 방향부터 순서대로 캐리어 가스 공급원(246b), 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(246c)(MFC) 및 개폐 밸브인 밸브(246d)가 설치된다. 제1 캐리어 가스 공급부는 적어도 제1 캐리어 가스 공급관(246a)과 MFC(246c), 밸브(246d)로 구성된다.
여기서 캐리어 가스는 예컨대 질소(N2) 가스다. 또한 캐리어 가스로서 N2가스 외에 예컨대 헬륨(He) 가스, 네온(Ne) 가스, 아르곤(Ar) 가스 등의 희가스를 이용할 수 있다. 캐리어 가스는 박막 형성 공정(S203 내지 S207)에서는 캐리어 가스, 희석 가스, 퍼지 가스로서 작용한다.
주로 제1 처리 가스 공급관(243a), MFC(243c), 밸브(243d)에 의해 제1 원소 함유 가스 공급부(실리콘 함유 가스 공급부라고도 부른다)가 구성된다.
또한 캐리어 가스 공급원(246b), 제1 처리 가스 공급관(243a)을 제1 캐리어 가스 공급부에 포함시켜서 생각해도 좋다.
또한 제1 처리 가스 공급원(243b), 제1 캐리어 가스 공급부를 제1 원소 함유 가스 공급부에 포함시켜서 생각해도 좋다.
〔제1 반응 가스 공급부〕
제1 반응 가스 공급관(244a)의 상류에는 상류 방향부터 순서대로 제1 반응 가스 공급원(244b), 유량 제어기(유량 제어부)인 MFC(244c) 및 개폐 밸브인 밸브(244d)가 설치된다.
제1 반응 가스 공급원(244b)으로부터 제2 원소를 함유하는 가스(이하, 「제1 반응 가스」)가 공급되고, MFC(244c), 밸브(244d), 제1 반응 가스 공급관(244a), 공통 가스 공급관(242)을 개재하여 가스 정류부(234)에 공급된다.
제1 반응 가스는 처리 가스 중 하나다. 또한 제1 반응 가스는 개질 가스로서 생각해도 좋다.
여기서 제1 반응 가스는 제1 원소와 다른 제2 원소를 함유한다. 제2 원소로서는 예컨대 제1 원소와 반응(결합)하는 원소인 산소(O), 질소(N), 탄소(C), 수소(H) 중 하나 이상을 포함한다. 본 실시 형태에서는 제1 반응 가스는 예컨대 질소 함유 가스다. 구체적으로는 질소 함유 가스로서 암모니아(NH3) 가스가 이용된다.
주로 제1 반응 가스 공급관(244a), 매스 플로우 컨트롤러(244c), 밸브(244d)에 의해 제1 반응 가스 공급부가 구성된다.
〔제2 캐리어 가스 공급부〕
또한 제1 반응 가스 공급관(244a)의 밸브(244d)보다 하류측에는 제2 캐리어 가스 공급관(247a)의 하류단이 접속된다. 제2 캐리어 가스 공급관(247a)에는 상류 방향부터 순서대로 캐리어 가스 공급원(247b), 유량 제어기(유량 제어부)인 MFC(247c) 및 개폐 밸브인 밸브(247d)가 설치된다. 제2 캐리어 가스 공급부는 적어도 제2 캐리어 가스 공급관(247a), MFC(247c), 밸브(247d)로 구성된다.
제2 캐리어 가스 공급관(247a)으로부터는 캐리어 가스가 매스 플로우 컨트롤러(247c), 밸브(247d), 제1 반응 가스 공급관(247a)을 개재하여 가스 정류부(234)에 공급된다.
또한 캐리어 가스 공급원(247b), 제1 반응 가스 공급관(244a)을 제2 캐리어 가스 공급부에 포함시켜서 생각해도 좋다.
또한 제1 반응 가스 공급원(244b), 제2 캐리어 가스 공급부를 제1 반응 가스 공급부에 포함시켜서 생각해도 좋다.
〔제1 퍼지 가스 공급부〕
제1 퍼지 가스 공급관(245a)에는 상류 방향부터 순서대로 제1 퍼지 가스 공급원(245b), 유량 제어기(유량 제어부)인 MFC(245c) 및 개폐 밸브인 밸브(245d)가 설치된다.
제1 퍼지 가스 공급원(245b)으로부터 퍼지 가스로서의 불활성 가스가 공급되고, MFC(245c), 밸브(245d), 제1 퍼지 가스 공급관(245a), 공통 가스 공급관(242)을 개재하여 가스 정류부(234)에 공급된다.
여기서 불활성 가스는 예컨대 질소(N2) 가스다. 또한 불활성 가스로서 N2가스 외에 예컨대 헬륨(He) 가스, 네온(Ne) 가스, 아르곤(Ar) 가스 등의 희가스를 이용할 수 있다.
주로 제1 퍼지 가스 공급관(245a), 매스 플로우 컨트롤러(245c), 밸브(245d)에 의해 제1 퍼지 가스 공급부(퍼지 가스 공급부라고도 부른다)가 구성된다.
여기서 발명자들은 웨이퍼(200)에 대한 처리에서 예컨대 웨이퍼(200)의 중심측과 외주측에서 막 두께나 막질을 다르게 하는 것에 의해 성막 공정 후의 에칭 공정이나 CMP공정에서 웨이퍼(200)에 대한 처리 균일성이 중심과 외주측에서 다르게 나타나는 경우에도 최종적으로 형성되는 반도체 디바이스의 평탄도를 향상시킬 수 있다는 것을 발견하였다.
이 웨이퍼(200)의 중심측과 외주측에서 막 두께나 막질을 다르게 하는 장치 구성에 대하여 이하에 기재한다.
〔측방 가스 도입구〕
도 1에 도시하는 바와 같이 상측 용기(202a)의 측면에 측방 가스 도입구(241b, 241c)를 설치하고, 상측 가스 도입구(241a)와 측방 가스 도입구(241b, 241c)의 가스 공급 비율을 변화시키는 것에 의해, 웨이퍼(200)의 중심측과 외주측에서 막 두께나 막질을 변화시킬 수 있다. 측방 가스 도입구(241b, 241c)는 기판(200)의 주위를 둘러싸도록 설치된다. 측방 가스 도입구(241b)에는 제2 처리 가스 공급관(243e)이 접속되고, 측방 가스 도입구(241c)에는 제2 반응 가스 공급관(244e)이 접속된다.
〔제2 처리 가스 공급부〕
제2 처리 가스 공급관(243e)에는 상류 방향부터 순서대로 제2 처리 가스 공급원(243f), MFC(243g), 밸브(243h)가 설치된다.
제2 처리 가스 공급원(243f)으로부터는 전술한 제1 원소를 함유하는 가스가 공급되고, MFC(243g), 밸브(243h), 제2 처리 가스 공급관(243e)을 개재하여 측방 가스 도입구(241b)에 공급된다. 가스 도입구(241b)로부터는 웨이퍼(200)의 외주를 따라 제2 처리 가스가 공급되도록 구성된다.
제2 처리 가스는 전술한 제1 처리 가스와 마찬가지로 구성된다. 또한 제1 원소와는 다른 제3 원소를 함유하는 가스이어도 좋다.
〔제3 캐리어 가스 공급부〕
제2 처리 가스 공급관(243e)의 밸브(243h)보다 하류측에는 제3 캐리어 가스 공급관(246e)의 하류단이 접속된다. 제3 캐리어 가스 공급관(246e)에는 상류 방향부터 순서대로 캐리어 가스 공급원(246f), MFC(246g), 밸브(246h)가 설치된다. 제3 캐리어 가스 공급부는 적어도 제3 캐리어 가스 공급관(246e), MFC(246g), 밸브(246h)로 구성된다.
주로 제2 처리 가스 공급관(243e), MFC(243g), 밸브(243h)에 의해 제2 처리 가스 공급부가 구성된다.
또한 제3 캐리어 가스 공급부를 제2 처리 가스 공급부에 포함시키도록 구성해도 좋다.
〔제2 반응 가스 공급부〕
제2 반응 가스 공급관(244e)에는 상류 방향부터 순서대로 제2 반응 가스 공급원(244f), MFC(244g), 밸브(244h)가 설치된다.
제2 반응 가스 공급원(244f)으로부터는 전술한 제2 원소를 함유하는 가스가 공급되고, MFC(244g), 밸브(244h), 제2 반응 가스 공급관(244e)을 개재하여 측방 가스 도입구(241c)에 공급된다.
〔제4 캐리어 가스 공급부〕
제2 반응 가스 공급관(244e)의 밸브(244h)보다 하류측에는 제4 캐리어 가스 공급관(247e)의 하류단이 접속된다. 제4 캐리어 가스 공급관(247e)에는 상류측부터 순서대로 캐리어 가스 공급원(247f), MFC(247g), 밸브(247h)가 설치된다.
주로 제4 캐리어 가스 공급관(244e), MFC(244g), 밸브(244h)에 의해 제4 캐리어 가스 공급부가 구성된다.
또한 주로 제4 캐리어 가스 공급관(247e), MFC(247g), 밸브(247h)에 의해 제4 캐리어 가스 공급부가 구성되고, 제4 캐리어 가스 공급부를 제2 반응 가스 공급부에 포함시키도록 구성해도 좋다.
〔제2 퍼지 가스 공급부〕
제2 퍼지 가스 공급부를 구성하는 제2 퍼지 가스 공급관(245e)에는 상류 방향부터 순서대로 제2 퍼지 가스 공급원(245f), MFC(245g), 밸브(245h)가 설치된다.
제2 퍼지 가스 공급원(245f)으로부터 퍼지 가스로서의 불활성 가스가 공급되고, MFC(245g), 밸브(245h), 제2 퍼지 가스 공급관(245e)을 개재하여 측방 가스 도입구(241c)에 공급된다.
여기서 불활성 가스는 예컨대 질소(N2) 가스다. 또한 불활성 가스로서 N2가스 외에 예컨대 헬륨(He) 가스, 네온(Ne) 가스, 아르곤(Ar) 가스 등의 희가스를 이용할 수 있다.
주로 제2 퍼지 가스 공급관(245e), MFC(245g), 밸브(245h)에 의해 제2 퍼지 가스 공급부(퍼지 가스 공급부라고도 부른다)가 구성된다.
〔클리닝 가스 공급부〕
클리닝 가스 공급관(248a)에는 상류 방향부터 순서대로 클리닝 가스원(248b), 매스 플로우 컨트롤러(248c)(MFC), 밸브(248d), 리모트 플라즈마 유닛(250b)(RPU)이 설치된다.
클리닝 가스원(248b)으로부터 클리닝 가스가 공급되고, MFC(248c), 밸브(248d), RPU(250b), 클리닝 가스 공급관(248a), 공통 가스 공급관(242)을 개재하여 가스 정류부(234)에 공급된다.
클리닝 가스 공급관(248a)의 밸브(248d)보다 하류측에는 제5 캐리어 가스 공급관(249a)의 하류단이 접속된다. 제5 캐리어 가스 공급관(249a)에는 상류 방향부터 순서대로 제4의 불활성 가스 공급원(249b), MFC(249c), 밸브(249d)가 설치된다.
또한 주로 클리닝 가스 공급관(248a), MFC(248c) 및 밸브(248d)에 의해 클리닝 가스 공급부가 구성된다. 또한 클리닝 가스원(248b), 제5 캐리어 가스 공급관(249a), RPU(250b)를 클리닝 가스 공급부에 포함시켜서 생각해도 좋다.
또한 제5 캐리어 가스 공급원(249b)으로부터 공급되는 불활성 가스를 클리닝 가스의 캐리어 가스 또는 희석 가스로서 작용하도록 공급해도 좋다.
클리닝 가스 공급원(248b)으로부터 공급되는 클리닝 가스는 클리닝 공정에서는 가스 정류부(234)이나 처리실(201)에 부착된 부생성물 등을 제거하는 클리닝 가스로서 작용한다.
여기서 클리닝 가스는 예컨대 3불화질소(NF3) 가스다. 또한 클리닝 가스로서 예컨대 불화수소(HF) 가스, 3불화염소(ClF3) 가스, 불소(F2) 가스 등을 이용해도 좋고, 또한 이들을 조합하여 이용해도 좋다.
〔제어부〕
도 1에 도시하는 바와 같이 기판 처리 장치(100)는 기판 처리 장치(100)의 각(各) 부(部)의 동작을 제어하는 컨트롤러(121)를 포함한다.
도 2에 도시하는 바와 같이 제어부(제어 수단)인 컨트롤러(121)는 CPU(121a)(Central Processing Unit), RAM(121b)(Random Access Memory), 기억 장치(121c), I/O 포트(121d)를 구비한 컴퓨터로서 구성된다. RAM(121b), 기억 장치(121c), I/O 포트(121d)는 내부 버스(121e)를 개재하여 CPU(121a)와 데이터 교환 가능하도록 구성된다. 컨트롤러(121)에는 예컨대 터치패널 등으로서 구성된 입출력 장치(122)나, 외부 기억 장치(283)가 접속 가능하도록 구성된다.
기억 장치(121c)는 예컨대 플래시 메모리, HDD(Hard Disk Drive) 등으로 구성된다. 기억 장치(121c) 내에는 기판 처리 장치의 동작을 제어하는 제어 프로그램이나, 후술하는 기판 처리의 순서나 조건 등이 기재된 프로그램 레시피 등이 판독 가능하도록 격납된다. 또한 프로세스 레시피는 후술하는 기판 처리 공정에서의 각 순서를 컨트롤러(121)에 실행시켜 소정의 결과를 얻을 수 있도록 조합된 것이며, 프로그램으로서 기능한다. 이하, 이 프로그램 레시피나 제어 프로그램 등을 총칭하여 단순히 프로그램이라고도 부른다. 또한 본 명세서에서 프로그램이라는 단어를 이용한 경우는 프로그램 레시피 단체(單體)만을 포함하는 경우, 제어 프로그램 단체만을 포함하는 경우, 또는 그 양방을 포함하는 경우가 있다. 또한 RAM(121b)은 CPU(121a)에 의해 판독된 프로그램이나 데이터 등이 일시적으로 보지되는 메모리 영역(work area)으로서 구성된다.
I/O 포트(121d)는 게이트 밸브(205), 승강 기구(218), 압력 조정기(223), 진공 펌프(224), 리모트 플라즈마 유닛(250b), MFC(243c, 243g, 244c, 244g, 245c, 246c, 246g, 247c, 247g, 248c, 249c), 밸브(243d, 243h, 244d, 244h, 245d, 246d, 246h, 247d, 247h, 248d, 249d), 히터(213) 등에 접속된다.
CPU(121a)는 기억 장치(121c)로부터의 제어 프로그램을 판독하여 실행하는 것과 함께, 입출력 장치(122)로부터의 조작 커맨드의 입력 등에 따라 기억 장치(121c)로부터 프로세스 레시피를 판독하도록 구성된다. 그리고 CPU(121a)는 판독된 프로세스 레시피의 내용을 따르도록 게이트 밸브(205)의 개폐 동작, 승강 기구(218)의 승강 동작, 압력 조정기(223)의 압력 조정 동작, 진공 펌프(224)의 ON/OFF 제어, RPU(250b)의 가스 여기 동작, MFC(243c, 243g, 244c, 244g, 245c, 246c, 246g, 247c, 247g, 248c, 249c)의 유량 조정 동작, 밸브(243d, 243h, 244d, 244h, 245d, 246d, 246h, 247d, 247h, 248d, 249d)의 가스의 ON/OFF 제어, 히터(213)의 온도 제어 등을 제어하도록 구성된다.
또한 컨트롤러(121)는 전용의 컴퓨터로서 구성되는 경우에 한정되지 않고, 범용의 컴퓨터로서 구성되어도 좋다. 예컨대 전술한 프로그램을 격납한 외부 기억 장치(283)[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, 이러한 외부 기억 장치(283)를 이용하여 범용의 컴퓨터에 프로그램을 인스톨하는 것 등에 의해 본 실시 형태에 따른 컨트롤러(121)를 구성할 수 있다. 또한 컴퓨터에 프로그램을 공급하기 위한 수단은 외부 기억 장치(283)를 개재하여 공급하는 경우에 한정되지 않는다. 예컨대 인터넷이나 전용 회선 등의 통신 수단을 이용하여 외부 기억 장치(283)를 개재하지 않고 프로그램을 공급해도 좋다. 또한 기억 장치(121c)나 외부 기억 장치(283)는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서 구성된다. 이하, 이들을 총칭하여 단순히 기록 매체라고도 부른다. 또한 본 명세서에서 기록 매체라는 단어를 이용한 경우는 기억 장치(121c) 단체만을 포함하는 경우, 외부 기억 장치(283) 단체만을 포함하는 경우, 또는 그 양방을 포함하는 경우가 있다.
(2) 기판 처리 공정
다음으로 기판 처리 공정의 예에 대하여 반도체 디바이스의 제조 공정 중 하나인 DCS가스 및 NH3(암모니아) 가스를 이용하여 실리콘질화(SixNy)막을 형성하는 예로 설명한다.
도 3은 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에 의해 실시되는 기판 처리의 일 예를 도시하는 시퀀스도다. 도면예는 플라즈마를 이용한 처리를 수행하여 기판으로서의 웨이퍼(200) 상에 실리콘질화(SixNy)막을 형성하는 경우의 시퀀스 동작을 제시한다.
〔기판 반입 공정(S201)〕
성막 처리 시에는 우선 웨이퍼(200)를 처리실(201)에 반입시킨다. 구체적으로는 기판 지지부(210)를 승강 기구(218)에 의해 하강시키고, 리프트 핀(207)이 관통공(214)으로부터 기판 지지부(210)의 상면측에 돌출시킨 상태로 한다. 또한 처리실(201) 내를 소정의 압력으로 조압(調壓)한 후, 게이트 밸브(205)를 개방하여 게이트 밸브(205)로부터 리프트 핀(207) 상에 웨이퍼(200)를 재치시킨다. 웨이퍼(200)를 리프트 핀(207) 상에 재치시킨 후, 승강 기구(218)에 의해 기판 지지부(210)를 소정의 위치까지 상승시키는 것에 의해 웨이퍼(200)가 리프트 핀(207)으로부터 기판 지지부(210)에 재치되도록 이루어진다.
〔감압·승온 공정(S202)〕
계속해서 처리실(201) 내가 소정의 압력(진공도)이 되도록 배기관(222)을 개재하여 처리실(201) 내를 배기한다. 이 때 압력 센서가 측정한 압력값에 기초하여 압력 조정기(223)로서의 APC밸브의 개도(開度)를 피드백 제어한다. 또한 온도 센서(도시되지 않음)가 검출한 온도값에 기초하여 처리실(201) 내가 소정의 온도가 되도록 히터(213)로의 통전량을 피드백 제어한다. 구체적으로는 서셉터를 미리 가열하고, 웨이퍼(200) 또는 서셉터의 온도 변화가 없어진 후, 일정 시간 방치한다. 그 동안 처리실(201) 내에 잔류하는 수분 또는 부재로부터의 탈(脫) 가스 등을 진공 배기나 N2가스의 공급에 의한 퍼지에 의해 제거한다. 이것으로 성막 프로세스 전의 준비가 완료된다.
성막 프로세스 전의 준비가 완료된 후, 처리 가스 공급 공정(S203), 퍼지 공정(S204), 반응 가스 공급 공정(S205), 퍼지 공정(S206)이 수행된다.
〔처리 가스 공급 공정(S203)〕
계속해서 도 4에 도시하는 바와 같이 제1 처리 가스 공급부로부터 처리실(201) 내에 제1 처리 가스(원료 가스)로서의 DCS가스를 공급한다. 또한 배기계에 의한 처리실(201) 내의 배기를 계속해서 처리실(201) 내의 압력을 소정의 압력(제1 압력)이 되도록 제어한다. 구체적으로는 제1 처리 가스 공급관(243a)의 밸브(243d), 제1 캐리어 가스 공급관(246a)의 밸브(246d)를 열고 제1 처리 가스 공급관(243a)에 DCS가스, 제1 캐리어 가스 공급관(246a)에 N2가스를 흘린다. DCS가스는 제1 처리 가스 공급관(243a)으로부터 흘러 MFC(243c)에 의해 유량 조정된다. N2가스는 제1 캐리어 가스 공급관(246a)으로부터 흘러 MFC(246c)에 의해 유량 조정된다. 유량 조정된 DCS가스는 유량 조정된 N2가스와 제1 처리 가스 공급관(243a) 내에서 혼합되어 가스 정류부(234)로부터 처리실(201) 내에 공급되고, 배기관(222)으로부터 배기된다. 이 때 처리실(201) 내에서는 가스 정류부(234)의 중심측으로부터 공급된 제1 처리 가스가 웨이퍼(200)의 중심측에 고밀도로 공급되고, 웨이퍼(200)의 외주측에 중심측과 비교해서 저밀도로 공급되고, 배기관(222)으로부터 배기된다. 가스 정류부(234)의 외주측으로부터 공급되는 처리 가스는 웨이퍼(200)의 외주측에 공급된 후, 배기관(222)으로부터 배기된다.
또한 측방 가스 도입구(241b)로부터 처리실(201) 내에 제2 처리 가스로서의 DCS가스를 공급한다. 구체적으로는 제2 처리 가스 공급관(244e)의 밸브(244h), 제3 캐리어 가스 공급관(246e)을 열고 제2 처리 가스 공급관(244e)에 DCS가스, 제3 캐리어 가스 공급관(246e)에 N2가스를 공급한다. DCS가스는 제2 처리 가스 공급관(244e)으로부터 흘러 MFC(243g)에 의해 유량 조정된다. N2가스는 제3 캐리어 가스 공급관(246e)으로부터 흘러 MFC(246g)에 의해 유량 조정된다. 유량 조정된 DCS가스는 유량 조정된 N2가스와 제2 처리 가스 공급관(243e) 내에서 혼합되어 측방 가스 도입구(241b)로부터 가열 또는 감압 상태의 처리실(201) 내에 공급되고, 배기관(222)으로부터 배기된다. 여기서 제2 처리 가스의 대부분은 웨이퍼(200)의 중심측에 도달하지 않고 배기관(222)에 흐르도록 구성된다.
또한 기판 재치대(212)의 높이를 조정하는 것에 의해 웨이퍼(200)의 중심측으로의 제2 처리 가스의 공급 상태를 조정할 수 있다. 기판 재치대(212)의 재치면(211)을 측방 가스 도입구(241c)의 하단 부근까지 상승시키는 것에 의해 웨이퍼(200)의 외주측에 공급되는 가스의 농도를 높일 수 있고, 기판 재치대(212)를 하강시키는 것에 의해 웨이퍼(200)의 외주측에 공급되는 가스 농도를 웨이퍼(200)의 중심측에 공급되는 가스 농도보다 상대적으로 낮추고 웨이퍼(200)의 중심측의 가스 농도를 높일 수 있다.
또한 이 때, 제1 처리 가스는 제2 처리 가스와 동시에 공급되도록 구성해도 좋다.
여기서 본 실시 형태의 공급량은 가스 유량이다.
이 때 웨이퍼(200)에 대하여 DCS가스가 공급된다[원료 가스(DCS)공급 공정]. DCS가스는 소정의 압력(제1 압력: 예컨대 100Pa 이상 10,000Pa 이하)으로 처리실(201) 내에 공급한다. 이와 같이 하여 웨이퍼(200)에 DCS를 공급한다. DCS가 공급되는 것에 의해 웨이퍼(200) 상에 실리콘 함유층이 흡착(화학 흡착 또는 물리 흡착)된다. 실리콘 함유층이란 실리콘(Si) 또는 실리콘과 염소(Cl)를 포함하는 층을 말한다.
또한 제1 처리 가스가 제2 처리 가스보다 많이 공급되는 것에 의해 실리콘 함유층은 웨이퍼(200)의 외주측보다 중심측이 두껍게 형성된다.
〔퍼지 공정(S204)〕
웨이퍼(200) 상에 실리콘 함유층이 흡착된 후, 제1 처리 가스 공급관(243a)의 밸브(243d)와 제2 처리 가스 공급관(243e)의 밸브(243h)를 닫고 DCS가스의 공급을 정지한다. 이 때 배기관(222)의 APC밸브(223)의 개도를 전개(全開)하여 진공 펌프(224)에 의해 처리실(201) 내를 진공 배기하고, 처리실(201) 내에 잔류하는 미반응의 DCS가스 또는 실리콘 함유층 형성에 기여한 후의 DCS가스를 처리실(201) 내로부터 배제한다. 또한 제1 퍼지 가스 공급부의 밸브(245d)를 열고 제1 퍼지 가스 공급관(245a)에 불활성 가스를 공급하고, 가스 정류부(234)를 개재하여 처리실(201) 내의 가스를 압출(押出)하도록 구성해도 좋다. 제1 퍼지 가스 공급관(245a)을 흐르는 불활성 가스의 유량은 MFC(245c)로 제어된다. 여기서 처리실(201) 내에서는 가스 정류부(234)의 중심측으로부터 공급된 제1 퍼지 가스는 웨이퍼(200)의 중심측에 공급된 후, 웨이퍼(200)의 외주측에 공급되고, 배기관(222)으로부터 배기된다. 가스 정류부(234)의 외주측으로부터 공급되는 제1 퍼지 가스는 웨이퍼(200)의 외주측에 공급된 후, 배기관(222)으로부터 배기된다.
또한 제2 퍼지 가스 공급부의 밸브(245h)를 열고 제2 퍼지 가스 공급관(245e)에 불활성 가스를 공급하여 측방 가스 도입구(241c)를 개재하여 처리실(201) 내의 가스를 압출한다. 제2 퍼지 가스 공급관(245e)을 흐르는 불활성 가스의 유량은 MFC(245g)로 제어된다.
또한 밸브(246d)와 밸브(246h)는 연 상태로 하여 불활성 가스로서의 N2가스의 처리실(201) 내로의 공급을 유지해도 좋다. 밸브(246d)와 밸브(246h)로부터 계속해서 공급되는 N2가스는 퍼지 가스로서 작용한다. 이에 의해 제1 처리 가스 공급관(243a), 공통 가스 공급관(242), 제2 처리 가스 공급관(243e), 처리실(201) 내에 잔류하는 미반응의 DCS가스 또는 실리콘 함유층 형성에 기여한 후의 DCS가스를 배제하는 효과를 한층 더 높일 수 있다.
또한 이 때 처리실(201) 내나, 가스 정류부(234) 내, 측방 가스 도입구(241b) 내 등에 잔류하는 가스는 완전히 배제하는 것이 바람직하지만, 완전히 배제[처리실(201) 내를 완전히 퍼지]하지 않아도 좋다.
이 때의 히터(213)의 온도는 웨이퍼(200)로의 원료 가스 공급 시와 마찬가지로 300℃ 내지 650℃, 바람직하게는 300℃ 내지 600℃, 보다 바람직하게는 300℃ 내지 550℃의 범위 내의 일정한 온도가 되도록 설정한다. 각 불활성 가스 공급부로부터 공급하는 퍼지 가스로서의 N2가스의 공급 유량은 각각 예컨대 100sccm 내지 20,000sccm의 범위 내의 유량으로 한다. 퍼지 가스로서는 N2가스 외에 Ar, He, Ne, Xe 등의 희가스를 이용해도 좋다.
〔반응 가스 공급 공정(S205)〕
처리실(201) 내의 DCS 잔류 가스를 제거한 후, 퍼지 가스의 공급을 정지하고, 제1 반응 가스로서의 NH3가스를 공급한다. 또한 배기계에 의한 처리실(201) 내의 배기를 계속해서 처리실(201) 내의 압력을 소정의 압력(제2 압력)이 되도록 제어한다. 구체적으로는 제1 반응 가스 공급관(244a)의 밸브(244d)를 열고 제1 반응 가스 공급관(244a) 내에 NH3가스를 흘린다. NH3가스는 제1 반응 가스 공급관(244a)으로부터 흘러 MFC(244c)에 의해 유량 조정된다. 유량 조정된 NH3가스는 가스 정류부(234)로부터 처리실(201) 내에 공급되고, 배기관(222)으로부터 배기된다. 이 때 처리실(201) 내에서는 가스 정류부(234)의 중심측으로부터 공급된 제1 반응 가스는 웨이퍼(200)의 중심측에 고밀도로 공급된 후, 웨이퍼(200)의 외주측에 공급되고, 배기관(222)으로부터 배기된다. 가스 정류부(234)의 외주측으로부터 공급되는 제1 반응 가스는 웨이퍼(200)의 외주측에 공급된 후, 배기관(222)으로부터 배기된다.
또한 측방 가스 도입구(241c)로부터 제2 반응 가스로서의 NH3가스를 공급한다. 구체적으로는 제2 반응 가스 공급관(244e)의 밸브(244h)를 열고 제2 반응 가스 공급관(244e) 내에 NH3가스를 흘린다. NH3가스는 MFC(244c)에 의해 유량 조정되어 제2 반응 가스 공급관(244e) 내를 흐른다. 유량 조정된 NH3가스는 측방 가스 도입구(241c)로부터 감압 상태의 처리실(201) 내에 공급되고, 배기관(222)으로부터 배기된다. 여기서 제2 반응 가스의 공급은 제2 반응 가스의 공급 효과가 제1 반응 가스의 공급 효과보다 작아지도록 공급된다. 제1 반응 가스의 공급 효과는 웨이퍼(200)의 중심측의 막 두께가 웨이퍼(200)의 외주측의 막 두께보다 두꺼워지는 효과다. 제2 반응 가스의 공급 효과는 웨이퍼(200)의 중심측의 막 두께가 웨이퍼(200)의 외주측의 막 두께보다 얇아지는 효과다. 또한 가스의 공급 효과는 막 두께뿐만 아니라 웨이퍼(200)의 중심측의 막질과 외주측의 막질을 다르게 하는 효과도 있다.
또한 기판 재치대(212)의 높이를 조정하는 것에 의해 웨이퍼(200)로의 제2 반응 가스의 공급 상태를 조정할 수 있다. 기판 재치대(212)의 재치면(211)을 측방 가스 도입구(241c)의 하단 부근까지 상승시키는 것으로 의해 웨이퍼(200)의 외주측에 공급되는 가스 농도를 향상시킬 수 있고, 기판 재치대(212)를 하강시키는 것에 의해 웨이퍼(200)의 외주측에 공급되는 가스 농도를 웨이퍼(200)의 중심측에 공급되는 가스 농도보다 상대적으로 낮게 하여 웨이퍼(200)의 중심측의 가스 농도를 높일 수 있다.
웨이퍼(200) 상에 공급된 NH3가스는 웨이퍼(200) 상에 형성된 실리콘 함유층과 반응하여 실리콘을 질화시키는 것과 함께 수소, 염소, 염화수소 등의 불순물이 배출된다. 기판 재치대(212)의 위치와 상방으로부터 공급한 제1 반응 가스의 공급량과 측방으로부터 공급한 제2 반응 가스의 공급량을 조정하는 것에 의해, 웨이퍼(200) 상에서 반응의 분포를 제어할 수 있다.
〔퍼지 공정(S206)〕
반응 가스 공급 공정 후, 반응 가스의 공급을 정지하고, 퍼지 공정(S204)과 마찬가지의 처리를 수행한다. 퍼지 공정을 수행하는 것에 의해 제1 반응 가스 공급관(244a), 공통 가스 공급관(242), 제2 반응 가스 공급관(244e), 처리실(201) 내 등에 잔류하는 미반응 또는 실리콘의 질화에 기여한 후의 NH3가스를 배제시킬 수 있다. 잔류 가스를 제거하는 것에 의해 잔류 가스에 의한 예기하지 않은 막 형성을 억제할 수 있다.
〔반복 공정(S207)〕
상기 처리 가스 공급 공정(S203), 퍼지 공정(S204), 반응 가스 공급 공정(S205), 퍼지 공정(S206) 각각을 일 공정씩 수행하는 것에 의해 웨이퍼(200) 상에 소정의 두께의 실리콘질화(SixNy)층이 퇴적된다. 이 공정을 반복하는 것에 의해 웨이퍼(200) 상의 실리콘질화막의 막 두께를 제어할 수 있다. 소정 막 두께가 될 때까지 소정 횟수 반복하도록 제어된다.
〔기판 반출 공정(S208)〕
반복 공정(S207)에서 소정 횟수 실시된 후, 기판 반출 공정(S208)이 수행되고, 웨이퍼(200)가 처리실(201)로부터 반출된다. 구체적으로는 반출 가능 온도까지 강온시키고, 처리실(201) 내를 불활성 가스로 퍼지하고, 반송 가능한 압력으로 조압된다. 조압된 후, 기판 지지부(210)가 승강 기구(218)에 의해 강하되고, 리프트 핀(207)이 관통공(214)으로부터 돌출하고, 웨이퍼(200)가 리프트 핀(207) 상에 재치된다. 웨이퍼(200)가 리프트 핀(207) 상에 재치된 후, 게이트 밸브(205)가 열리고 웨이퍼(200)가 처리실(201)로부터 반출된다.
(3) 본 실시 형태에 따른 효과
본 실시 형태에 의하면, 이하에 나타내는 1개 또는 복수의 효과를 갖는다.
(a) 기판 상에 형성되는 막의 막 두께 분포와 막질 분포 중 어느 하나 또는 양방을 기판의 중심측과 기판의 외주측에서 서로 다르게 할 수 있다. 예컨대 도 5와 같은 막 두께 분포의 막을 형성하는 것이 가능해진다. 전술한 실시예의 도 4의 가스 공급 시퀀스의 경우, 웨이퍼(200)의 상방으로부터의 가스 공급 효과를 높일 수 있고, 도 5의 막 두께 분포A(기판 중심측이 두껍고, 외주측이 얇다)의 막을 형성할 수 있다. 웨이퍼(200)의 측방으로부터의 가스 공급 효과를 높인 경우에는 막 두께 분포B(기판 중심측이 얇고, 외주측이 두껍다)의 막을 형성할 수 있다. 여기서 가스 공급 효과란 기판의 중심측과 외주측의 막 두께 분포와 막질 분포 중 어느 하나 또는 양방을 다르게 하는 효과다.
(b) 기판의 중심측의 막질과, 기판의 외주측의 막질을 다르게 할 수 있다. 예컨대 막 밀도, 막의 결정성(結晶性), 조성, 저항률, 막 스트레스, 전기적 특성, 유전율 등의 특성을 다르게 할 수 있다.
(c) 반응 가스를 활성화시키는 것에 의해 웨이퍼(200)의 중심측과 외주측의 막 두께 차이나 막질 차이를 크게 할 수 있다.
(d) 코일을 이용하여 반응 가스를 활성화시키는 것에 의해 웨이퍼(200)의 중심측 상부와 외주측 상부에 존재하는 활성종의 상태를 다르게 할 수 있다.
이상, 웨이퍼(200)의 중심측의 막 두께와 외주측의 막 두께에 차이를 두는 가스 공급 시퀀스에 대하여 기재하였지만 이에 한정되지 않고, 이하에 기재하는 시퀀스가 있다.
예컨대 도 6에 도시하는 가스 공급 시퀀스예가 있다. 도 6에 도시하는 바와 같이 반응 가스 공급 공정(S205)에서 제1 반응 가스의 공급 효과를 제2 반응 가스의 공급 효과보다 적게 하여, 웨이퍼(200)의 측방측에 처리 가스의 공급 효과가 커지도록 구성된다. 이와 같은 가스 공급 방법으로 구성하는 것에 의해 도 5에 도시하는 막 두께 분포B의 막을 형성할 수 있다. 여기서 예컨대 제1 반응 가스의 공급 효과를 제2 반응 가스의 공급 효과보다 적게 하기 위해서는 제1 반응 가스의 유량을 제2 반응 가스의 유량보다 적게 한다.
또한 도 7에 도시하는 가스 공급 시퀀스예가 있다. 도 7에 도시하는 바와 같이 처리 가스 공급 공정(S203)에서는 제1 처리 가스의 공급 효과와 제2 처리 가스의 공급 효과를 같은 양으로 하고 퍼지 공정(S204, S206)에서 제1 퍼지 가스의 공급 효과와 제2 퍼지 가스의 공급 효과를 같은 양으로 하여, 반응 가스 공급 공정(S205)에서 제1 반응 가스의 공급 효과를 제2 반응 가스의 공급 효과보다 많이 구성하는 것에 의해 웨이퍼(200)의 중심측에서의 반응량을 많게 할 수 있어, 도 5에 도시하는 막 두께 분포A의 막을 형성할 수 있다. 여기서 예컨대 제1 반응 가스의 공급 효과를 제2 반응 가스의 공급 효과보다 많게 하기 위해서는 제1 반응 가스의 유량을 제2 반응 가스의 유량보다 많게 한다.
또한 도 8에 도시하는 가스 공급 시퀀스예가 있다. 도 8에 도시하는 바와 같이 반응 가스 공급 공정(S205)에서 제1 반응 가스의 공급 시간을 제2 반응 가스의 공급 시간보다 짧게 구성하는 것에 의해 웨이퍼(200)의 외주측으로의 반응 가스의 공급 효과를 웨이퍼(200)의 중심측으로의 반응 가스의 공급 효과보다 많게 할 수 있어, 도 5에 도시하는 막 두께 분포B의 막을 형성할 수 있다.
또한 전술한 형태에서는 가스를 순서대로 공급하는 공정에 대하여 기재하였지만 이에 한정되지 않고, 활성화부로서의 코일(250b)을 이용하여 처리 가스 공급 공정(S203)과 반응 가스 공급 공정(S205) 중 어느 하나 또는 양방에서 공급되는 가스를 활성화하도록 구성해도 좋다. 특히 각 시퀀스도에 도시하는 바와 같이 반응 가스 공급 공정(S205)에서 공급되는 반응 가스를 활성화하도록 구성하는 것에 의해 웨이퍼(200)의 중심측과 외주측에서 활성도가 다른 활성종을 발생시키는 것이 가능해지고, 웨이퍼(200)의 중심측과 외주측에서의 처리 가스와 반응 가스의 반응성을 다르게 할 수 있다. 이에 의해 웨이퍼(200)의 중심측의 막 두께와 외주측의 막 두께의 차이를 크게 할 수 있다. 예컨대 도 11에서 반응 가스 공급 시에만 활성화하도록 구성하면 도 5에 도시하는 막 두께 분포A의 막을 형성하는 것이 용이해지고, 제2 반응 가스 공급 시에만 활성화하도록 구성하면 도 5에 도시하는 막 두께 분포B의 막을 형성하는 것이 용이해진다.
<제2 실시 형태>
이상, 제1 실시 형태를 구체적으로 설명하였지만 본 발명은 전술한 실시 형태에 한정되지 않고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 갖가지 변경이 가능하다. 예컨대 도 9에 도시하는 형태가 있다.
도 9는 코일(250a)을 상하 동작 가능하도록 구성한다. 코일(250a)과 매칭 박스(250f)를 엘리베이터(250g)에 접속하여 엘리베이터(250g)를 상하로 작동시키는 것에 의해 코일(250a)이 상하로 작동된다.
예컨대 제1 반응 가스와 제2 반응 가스의 공급 조건을 일정한 조건으로 한 상태에서 코일(250a)을 상승시켜 처리한 경우에는 웨이퍼(200)의 외주측보다 중심측의 처리 효율을 높여 중심측의 막 두께를 두껍게 하여 도 5의 막 두께 분포A의 막을 형성시킬 수 있다. 코일(250a)을 하강시켜 처리한 경우에는 웨이퍼(200)의 외주측의 처리 효율을 높여 외주측에 형성되는 막을 두껍게 하여 도 5의 막 두께 분포B의 막을 형성시킬 수 있다. 이와 같이 코일(250a)의 위치를 변경하는 것에 의해 막 두께 분포를 제어할 수 있다.
또한 여기서는 코일을 하나만 설치하여 코일을 이동시키는 것에 대하여 기재하였지만 이에 한정되지 않고, 코일을 웨이퍼(200)에 대하여 수직 방향으로 복수 개 설치하고, 복수 개의 코일을 구분하여 사용하는 것에 의해 막 두께 분포를 제어 가능하도록 구성해도 좋고, 전술한 가스 공급 시퀀스를 조합하여 웨이퍼(200)의 중심측과 외주부의 막 두께를 제어 가능하도록 구성해도 좋다.
<제3 실시 형태>
이상, 제2의 실시 형태를 구체적으로 설명하였지만 본 발명은 전술한 실시 형태에 한정되지 않고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 갖가지 변경이 가능하다.
발명자들은 전술의 코일을 이용한 플라즈마 장치에서 처리실(201)의 외주측[코일(250a)] 부근에 플라즈마가 집중하는 것에 의해 웨이퍼(200)의 외주측의 처리가 진행되기 쉽고 막 두께가 중심측과 비교해서 두꺼워지기 쉽다는 과제와, 막질이 달라지는 상태가 되기 쉽고 중심측의 조정이 곤란하다는 과제를 발견하였다. 막질은 예컨대 유전율이나 저항률 등이 있다. 발명자들이 예의 연구한 결과, 도 10, 도 11에 도시하는 구조에 의해 플라즈마의 분포를 조정하여 중심측의 조정을 용이하게 할 수 있다는 사실을 발견하였다.
도 10, 도 11에 도시하는 예에서는 플라즈마의 분포를 조정하는 플라즈마 조정 전극(250h)이 설치된다. 플라즈마 조정 전극(250h)에는 모터(250i), 지주(250j)를 포함하는 엘리베이터(250m)에 의해 상하 동작이 가능하도록 구성된다. 예컨대 도 10과 도 11에 도시하는 바와 같이 상하로 작동한다. 플라즈마 조정 전극(250h)은 스위치(250k)와 전위 조정 콘덴서(250L)를 개재하여 코일(250a)과 접속된다.
스위치(250k)를 ON으로 하는 것에 의해 플라즈마 조정 전극(250h)과 플라즈마와 코일(250a) 사이에서 용량 결합을 발생시키고, 코일(250a) 근방에서 발생하는 플라즈마를 플라즈마 조정 전극(250a)에 유도할 수 있다. 이에 의해 웨이퍼(200)의 중심측의 상부까지 플라즈마를 생성할 수 있어 중심측의 활성도를 향상시킬 수 있다. 또한 전위 조정 콘덴서(250L)를 조정하는 것에 의해 플라즈마 조정 전극(250h)으로의 플라즈마의 유도 상태를 조정할 수 있다. 또한 이와 더불어 엘리베이터(250m)를 작동시켜 플라즈마 조정 전극(250h)을 상하로 작동시키는 것에 의해 플라즈마 유도 상태를 조정할 수 있다.
예컨대 도 10에 도시하는 바와 같이 플라즈마 조정 전극(250h)을 처리실(201)측에 하강시킨 경우, 플라즈마는 웨이퍼(200)의 중심측의 상부까지 가까이 유도되어 중심측 상부의 플라즈마 밀도를 높일 수 있다. 이 상태에서 처리하는 것에 의해 도 5에 도시하는 막 두께 분포A의 막을 쉽게 형성할 수 있다. 또한 도 11에 도시하는 바와 같이 플라즈마 조정 전극(250h)을 상승시킨 경우, 플라즈마는 코일(250a)의 근방에 집중적으로 웨이퍼(200)의 중심측의 상부의 플라즈마 밀도를 저하시킬 수 있다. 이 상태에서 처리하는 것에 의해 도 5에 도시하는 막 두께 분포B의 막을 쉽게 형성할 수 있다.
또한 예컨대 전위 조정 콘덴서(250L)를 조정하여 플라즈마 조정 전극(250h)과 코일 사이의 임피던스를 낮추는 것에 의해 플라즈마를 웨이퍼(200)의 중심측에 유도할 수 있고, 플라즈마 조정 전극(250h)과 코일 사이의 임피던스를 높이는 것에 의해 플라즈마를 웨이퍼(200)의 외주측에 집중시킬 수 있다. 이에 의해 도 5에 도시하는 바와 같은 막 두께 분포A 또는 막 두께 분포B의 막을 형성할 수 있다.
또한 스위치(250k), 전위 조정 콘덴서(250L), 플라즈마 조정 전극(250h)의 높이를 각각 조정하는 것에 의해 한층 더 미소하게 막 두께 분포를 조정할 수 있다.
또한 플라즈마 조정용 전극을 처리 용기(202)의 외측에 설치하는 것에 의해 처리 용기(202) 내의 가스 흐름에 영향을 주지 않고 플라즈마의 생성 영역을 제어할 수 있다.
또한 플라즈마 조정용 전극에 의해 처리실(201) 내에 발생하는 각종 에너지 상태의 반응 가스의 래디컬이나 이온의 분포를 조정할 수 있다.
이상, 본 발명의 다른 형태를 설명하였지만 본 발명은 전술한 실시 형태에 한정되지 않고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 갖가지 변경이 가능하다.
전술에서는 반도체 장치의 제조 공정에 대하여 기재하였지만, 실시 형태에 따른 발명은 반도체 장치의 제조 공정 이외에도 적용 가능하다. 예컨대 액정 디바이스의 제조 공정이나, 세라믹 기판에 대한 플라즈마 처리 등이 있다.
또한 전술에서는 처리 가스와 반응 가스를 교호적으로 공급하여 성막하는 방법에 대하여 기재하였지만, 그 외의 방법에도 적용 가능하다. 예컨대 처리 가스와 반응 가스의 펄스 타이밍이 중첩되도록 공급해도 좋다.
또한 처리 가스와 반응 가스를 계속해서 공급하여 CVD성막이 되도록 해도 좋다.
또한 전술에서는 성막 처리에 대하여 기재하였지만, 다른 처리에도 적용 가능하다. 예컨대 원료 가스와 반응 가스 중 어느 하나 또는 양방을 이용하여 기판 표면이나 기판에 형성된 막을 플라즈마 산화 처리나 플라즈마 질화 처리하는 기판 처리에도 본 발명을 적용할 수 있다. 또한 원료 가스와 반응 가스 중 어느 하나 또는 양방을 이용하여 기상 반응을 이용한 열처리나 플라즈마 어닐링 처리 등의 기판 처리에도 적용할 수 있다. 특히 저온에서의 플라즈마 처리의 경우, 웨이퍼(200)의 중심측과 외주측에서의 처리의 차이를 형성할 수 있다.
또한 전술에서는 웨이퍼(200) 상의 중심측의 처리와 외주측의 처리에 차이를 두고 적극적으로 균일해지지 않는 처리에 대하여 기재하였지만, 이에 한정되지 않고 중심측과 외주측에서 균일해지도록 가스의 공급 비율을 제어하도록 구성해도 좋다.
또한 전술에서는 웨이퍼(200) 상에서 중심측과 외주측에서 첫 처리부터 막 두께 차이가 발생할 수 있는 처리를 기재하였지만 이에 한정되지 않는다. 예컨대 처리를 2개의 스텝으로 구성하고, 제1 스텝에서 균일한 막을 형성한 후, 제2 스텝에서 중심측과 외주측에서의 막 두께나 막질에 차이가 있는 막을 형성하도록 구성해도 좋다.
예컨대 도 12에 도시하는 바와 같이 n사이클까지를 제1 스텝으로 하고, n+1사이클부터 제2 스텝으로 하여 성막하는 것에 의해, 도 14b와 같은 외주측이 두꺼운 막을 형성하는 것이 가능해진다.
또한 예컨대 도 13에 도시하는 바와 같이 도 10, 도 11에 도시하는 장치에서 플라즈마 조정 전극과 기판의 거리를 제1 스텝(1사이클 내지 n사이클)과 제2 스텝(n+1사이클 내지 m사이클)에서 다르게 하여 제2 스텝에서 가까워지도록 구성하는 것에 의해 도 14a와 같은 막을 형성할 수 있다.
여기서 도 14a 및 도 14b의 막(200a)은 제1 스텝에서 형성되는 막이고, 막(200b, 200c)은 제2 스텝에서 형성되는 막이다.
또한 여기서는 제1 스텝과 제2 스텝에서 공급 방법이나 플라즈마 조정 전극과 기판 사이의 거리를 변경하도록 구성하였지만 이에 한정되지 않고, 임의의 사이클에서 공급 방법을 다르게 해도 좋다. 예컨대 홀수 사이클과 짝수 사이클에서 공급 방법이나 플라즈마 조정 전극과 기판 간의 거리를 변경하도록 구성해도 좋다.
또한 전술에서는 플라즈마 조정 전극(250a)을 반구 형상[半球狀]으로 구성하였지만, 판 형상으로 구성하여 처리 용기(202)의 상부도 평탄하게 구성해도 좋다.
또한 전술한 도 4, 도 6 내지 도 8, 도 12, 도 13의 공급 패턴 중 2개 이상을 조합하고 사이클마다 각 공급 패턴을 실행하도록 구성해도 좋다. 각 공급 패턴을 조합하는 것에 의해 웨이퍼(200) 상에 형성되는 막의 면 방향에서의 막 두께 분포나 막질 분포를 튜닝해도 좋고, 막 두께 방향에서의 막질을 제어해도 좋다.
또한 전술에서는 반응 가스의 공급량(유량·공급 시간)을 제어하는 예를 제시하였지만, 도 15에 도시하는 시퀀스와 같이 처리 가스의 공급량을 조정하도록 구성해도 좋다. 또한 전술한 반응 가스의 공급량의 조정 시퀀스와 조합해도 좋다. 또한 처리 가스의 공급량을 조정하는 것에 의해 막 두께 분포나 막질 분포를 조정하는 경우에는 각 가스 공급구와 웨이퍼(200)의 거리가 짧아지도록 구성하는 것이 바람직하다.
또한 전술에서는 처리 가스를 공급한 후에 반응 가스를 공급하도록 구성하였지만, 반응 가스를 공급한 후에 처리 가스를 공급하는 순서이어도 좋다.
<본 발명의 바람직한 형태>
이하, 본 발명의 바람직한 형태에 대하여 부기(附記)한다.
<부기1>
일 형태에 의하면,
기판이 수용되는 처리실;
상기 기판의 상방으로부터 제1 처리 가스를 공급하는 제1 처리 가스 공급부;
상기 기판의 상방으로부터 제1 반응 가스를 공급하는 제1 반응 가스 공급부;
상기 기판의 측방으로부터 제2 처리 가스를 공급하는 제2 처리 가스 공급부;
상기 기판의 측방으로부터 제2 반응 가스를 공급하는 제2 반응 가스 공급부; 및
상기 기판에 상기 제1 처리 가스와 상기 제2 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급 공정과, 상기 기판에 상기 제1 반응 가스와 상기 제2 반응 가스를 공급하는 반응 가스 공급 공정과, 상기 처리 가스 공급 공정과 상기 반응 가스 공급 공정을 1회 이상 수행하는 공정을 포함하고,
상기 처리 가스 공급 공정과 상기 반응 가스 공급 공정 중 어느 하나 또는 양방의 공정에서 상기 기판의 중심측에 공급되는 처리 가스 공급량과 상기 기판의 외주측에 공급되는 처리 가스 공급량을 다르게 하거나, 상기 기판의 중심측에 공급되는 반응 가스 공급량과 상기 기판의 외주측에 공급되는 반응 가스 공급량을 다르게 하도록, 상기 제1 처리 가스 공급부와 상기 제2 처리 가스 공급부와 상기 제1 반응 가스 공급부와 상기 제2 반응 가스 공급부를 제어하도록 구성된 제어부;
를 포함하는 기판 처리 장치가 제공된다.
<부기2>
부기1에 기재된 기판 처리 장치로서 바람직하게는,
상기 제어부는 상기 기판의 중심측에 공급되는 처리 가스량을 상기 기판의 외주측에 공급되는 처리 가스량보다 많아지도록 상기 제1 처리 가스 공급부와 상기 제2 처리 가스 공급부를 제어한다.
<부기3>
부기1 또는 부기2에 기재된 기판 처리 장치로서 바람직하게는,
상기 제어부는 상기 기판의 중심측에 공급되는 반응 가스량을 상기 기판의 외주측에 공급되는 반응 가스량보다 많아지도록 상기 제1 반응 가스 공급부와 상기 제2 처리 가스 공급부를 제어한다.
<부기4>
부기1에 기재된 기판 처리 장치로서 바람직하게는,
상기 제어부는 상기 기판의 중심측에 공급되는 처리 가스량을 상기 기판의 외주측에 공급되는 처리 가스량보다 적어지도록 상기 제1 처리 가스 공급부와 상기 제2 처리 가스 공급부를 제어한다.
<부기5>
부기1, 부기2, 부기4 중 어느 하나에 기재된 기판 처리 장치로서 바람직하게는,
상기 제어부는 상기 기판의 중심측에 공급되는 반응 가스량을 상기 기판의 외주측에 공급되는 반응 가스량보다 적어지도록 상기 제1 반응 가스 공급부와 상기 제2 처리 가스 공급부를 제어한다.
<부기6>
부기1 내지 부기5 중 어느 하나에 기재된 기판 처리 장치로서 바람직하게는,
상기 기판을 지지하는 기판 지지부를 포함하고,
상기 제어부는 상기 기판 지지부를 승강 또는 하강시키는 것에 의해 상기 기판의 중심측과 외주측에 공급되는 처리 가스량과 반응 가스량 중 어느 하나를 다르게 하도록 제어한다.
<부기7>
부기1 내지 부기6 중 어느 하나에 기재된 기판 처리 장치로서 바람직하게는,
상기 제1 반응 가스와 상기 제2 반응 가스를 여기하는 활성화부를 포함한다.
<부기8>
다른 형태에 의하면,
기판이 수용되는 처리실;
상기 기판의 상방으로부터 제1 처리 가스를 공급하는 제1 처리 가스 공급부;
상기 기판의 상방으로부터 제1 반응 가스를 공급하는 제1 반응 가스 공급부;
상기 기판의 측방으로부터 제2 처리 가스를 공급하는 제2 처리 가스 공급부;
상기 기판의 측방으로부터 제2 반응 가스를 공급하는 제2 반응 가스 공급부; 및
상기 제1 처리 가스와 상기 제2 처리 가스 각각의 공급량과, 상기 제1 반응 가스와 상기 제2 반응 가스 각각의 공급량 중 어느 하나 또는 양방을 다르게 하여 상기 제1 처리 가스 및 상기 제2 처리 가스와, 상기 제1 반응 가스 및 상기 제2 반응 가스를 교호적으로 공급 시작하도록 상기 제1 처리 가스 공급부와 상기 제2 처리 가스 공급부와 상기 제1 반응 가스 공급부와 상기 제2 반응 가스 공급부를 제어하도록 구성된 제어부;
를 포함하는 기판 처리 장치가 제공된다.
<부기9>
부기8에 기재된 기판 처리 장치로서 바람직하게는,
상기 제어부는 상기 제1 처리 가스의 공급 효과가 상기 제2 처리 가스의 공급 효과보다 커지도록 상기 제1 처리 가스 공급부와 상기 제2 처리 가스 공급부를 제어하도록 구성된다.
<부기10>
부기 9에 기재된 기판 처리 장치로서 바람직하게는,
상기 제어부는 상기 제1 처리 가스의 공급 효과가 상기 제2 처리 가스의 공급 효과보다 커지도록 상기 제1 처리 가스의 공급량을 상기 제2 처리 가스의 공급량보다 많아지도록 상기 제1 처리 가스 공급부와 상기 제2 처리 가스 공급부를 제어하도록 구성된다.
<부기11>
부기8에 기재된 기판 처리 장치로서 바람직하게는,
상기 제어부는 상기 기판에 형성되는 막의 막 두께 분포 또는 막질 분포에 기여하는 상기 제1 반응 가스의 공급 효과를 상기 제2 반응 가스의 공급 효과보다 커지도록 상기 제1 반응 가스 공급부와 상기 제2 반응 가스 공급부를 제어하도록 구성된다.
<부기12>
부기11에 기재된 기판 처리 장치로서 바람직하게는,
상기 제어부는 상기 제1 반응 가스의 공급 효과를 상기 제2 반응 가스의 공급 효과보다 커지도록 상기 제1 반응 가스의 공급량을 상기 제2 반응 가스의 공급량을 많아지도록 상기 제1 반응 가스 공급부와 상기 제2 반응 가스 공급부를 제어하도록 구성된다.
<부기13>
부기8에 기재된 기판 처리 장치로서 바람직하게는,
상기 제어부는 상기 기판에 형성되는 막의 막 두께 분포 또는 막질 분포에 기여하는 상기 제1 처리 가스의 공급 효과를 상기 제2 처리 가스의 공급 효과보다 작아지도록 상기 제1 처리 가스 공급부와 상기 제2 처리 가스 공급부를 제어하도록 구성된다.
<부기14>
부기13에 기재된 기판 처리 장치로서 바람직하게는,
상기 제어부는 상기 제1 처리 가스의 공급 효과를 상기 제2 처리 가스의 공급 효과보다 작아지도록 상기 제1 처리 가스의 공급량을 상기 제2 처리 가스의 공급량보다 적어지도록 상기 제1 처리 가스 공급부와 상기 제2 처리 가스의 공급부를 제어하도록 구성된다.
<부기15>
부기8에 기재된 기판 처리 장치로서 바람직하게는,
상기 제어부는 상기 기판에 형성되는 막의 막 두께 분포 또는 막질 분포에 기여하는 상기 제1 반응 가스의 공급 효과를 상기 제2 반응 가스의 공급 효과보다 작아지도록 상기 제1 반응 가스 공급부와 상기 제2 반응 가스 공급부를 제어하도록 구성된다.
<부기16>
부기15에 기재된 기판 처리 장치로서 바람직하게는,
상기 제어부는 상기 제1 반응 가스의 공급 효과를 상기 제2 반응 가스의 공급 효과보다 작아지도록 상기 제1 반응 가스의 공급량을 상기 제2 반응 가스의 공급량보다 적어지도록 상기 제1 반응 가스 공급부와 상기 제2 반응 가스 공급부를 제어하도록 구성된다.
<부기17>
부기1 내지 부기16 중 어느 하나에 기재된 기판 처리 장치로서 바람직하게는,
상기 제어부는 상기 제1 반응 가스의 공급을 시작한 후에 상기 제2 반응 가스의 공급을 시작하도록 구성된다.
<부기18>
부기1 내지 부기17 중 어느 하나에 기재된 기판 처리 장치로서 바람직하게는,
상기 제어부는 상기 제2 반응 가스의 공급을 정지한 후에 상기 제1 반응 가스의 공급을 시작하도록 구성된다.
<부기19>
부기1 내지 부기18 중 어느 하나에 기재된 기판 처리 장치로서 바람직하게는,
상기 처리실의 상부에 상하 동작이 가능하도록 구성된 플라즈마 조정 전극을 포함하고,
상기 제어부는 상기 플라즈마 조정 전극을 상방 또는 하방으로 작동시키도록 구성된다.
<부기20>
또 다른 형태에 의하면,
기판의 상방으로부터 제1 처리 가스를 공급하고, 상기 기판의 측방으로부터 제2 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급 공정;상기 기판의 상방으로부터 제1 반응 가스를 공급하고, 상기 기판의 측방으로부터 제2 반응 가스를 공급하는 반응 가스 공급 공정;상기 처리 가스 공급 공정과 상기 반응 가스 공급 공정을 1회 이상 수행하는 공정; 및
상기 처리 가스 공급 공정과 상기 반응 가스 공급 공정 중 어느 하나 또는 양방의 공정에서 상기 기판의 중심측에 공급되는 처리 가스 공급량과 상기 기판의 외주측에 공급되는 처리 가스 공급량을 다르게 하거나, 상기 기판의 중심측에 공급되는 반응 가스 공급량과 상기 기판의 외주측에 공급되는 반응 가스 공급량을 다르게 하는 공정;
을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법이 제공된다.
<부기21>
부기20에 기재된 반도체 장치의 제조 방법으로서 바람직하게는,
상기 처리 가스 공급 공정에서 상기 기판의 중심측에 공급되는 처리 가스량을 상기 기판의 외주측에 공급되는 처리 가스량보다 많게 한다.
<부기22>
부기20 또는 부기21에 기재된 반도체 장치의 제조 방법으로서 바람직하게는,
상기 반응 가스의 공급 공정에서 상기 기판의 중심측에 공급되는 반응 가스량을 상기 기판의 외주측에 공급되는 반응 가스량보다 많게 한다.
<부기23>
부기20에 기재된 반도체 장치의 제조 방법으로서 바람직하게는,
상기 처리 가스 공급 공정에서 상기 기판의 중심측에 공급되는 처리 가스량을 상기 기판의 외주측에 공급되는 처리 가스량보다 적게 한다.
<부기24>
부기20, 부기21, 부기23 중 어느 하나에 기재된 반도체 장치의 제조 방법으로서 바람직하게는,
상기 반응 가스 공급 공정에서 상기 기판의 중심측에 공급되는 반응 가스량을 상기 기판의 외주측에 공급되는 반응 가스량보다 적게 한다.
<부기25>
부기20 내지 부기24 중 어느 하나에 기재된 반도체 장치의 제조 방법으로서 바람직하게는,
상기 처리 가스 공급 공정 또는 상기 반응 가스 공급 공정 전에 상기 기판을 승강 또는 하강시키는 공정을 포함한다.
<부기26>
부기20 내지 부기25 중 어느 하나에 기재된 반도체 장치의 제조 방법으로서 바람직하게는,
상기 제1 반응 가스와 상기 제2 반응 가스를 활성화시키는 공정을 포함한다.
<부기27>
또 다른 형태에 의하면,
기판의 상방으로부터 제1 처리 가스를 공급하고, 상기 기판의 측방으로부터 제2 처리 가스를 상기 제1 처리 가스와 다른 공급량으로 공급하는 처리 가스 공급 공정;상기 기판의 상방으로부터 제1 반응 가스를 공급하고, 상기 기판의 측방으로부터 제2 반응 가스를 상기 제1 반응 가스와 다른 공급량으로 공급하는 반응 가스 공급 공정; 및상기 제1 반응 가스와 상기 제2 반응 가스를 활성화시키는 공정;을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법이 제공된다.
<부기28>
부기27에 기재된 반도체 장치의 제조 방법으로서 바람직하게는,
상기 처리 가스 공급 공정에서는 상기 기판에 형성되는 막의 막 두께 분포 또는 막질 분포에 기여하는 상기 제1 처리 가스의 공급 효과를 상기 제2 처리 가스의 공급 효과보다 크게 한다.
<부기29>
부기27 또는 부기28에 기재된 반도체 장치의 제조 방법으로서 바람직하게는,
상기 반응 가스 공급 공정에서는 상기 기판에 형성되는 막의 막 두께 분포 또는 막질 분포에 기여하는 상기 제1 반응 가스의 공급 효과를 상기 제2 반응 가스의 공급 효과보다 크게 한다.
<부기30>
부기27에 기재된 반도체 장치의 제조 방법으로서 바람직하게는,
상기 처리 가스 공급 공정에서는 상기 기판에 형성되는 막의 막 두께 분포 또는 막질 분포에 기여하는 상기 제1 처리 가스의 공급 효과를 상기 제2 처리 가스의 공급 효과보다 작게 한다.
<부기31>
부기27 또는 부기28에 기재된 반도체 장치의 제조 방법으로서 바람직하게는,
상기 반응 가스 공급 공정에서는 상기 기판에 형성되는 막의 막 두께 분포 또는 막질 분포에 기여하는 상기 제1 반응 가스의 공급 효과를 상기 제2 반응 가스의 공급 효과보다 적게 한다.
<부기32>
부기27 내지 부기31 중 어느 하나에 기재된 반도체 장치의 제조 방법으로서 바람직하게는,
상기 반응 가스 공급 공정에서는 상기 제1 반응 가스의 공급을 시작한 후에 상기 제2 반응 가스의 공급을 시작한다.
<부기33>
부기27 내지 부기31 중 어느 하나에 기재된 반도체 장치의 제조 방법으로서 바람직하게는,
상기 반응 가스 공급 공정에서는 상기 제2 반응 가스의 공급을 정지한 후에 상기 제1 반응 가스의 공급을 시작한다.
<부기34>
부기27 내지 부기33 중 어느 하나에 기재된 반도체 장치의 제조 방법으로서 바람직하게는,
상기 활성화하는 공정 전에 상기 기판 상에 설치된 플라즈마 조정 전극을 상승 또는 하강시키는 공정을 포함한다.
<부기35>
부기27 내지 부기34 중 어느 하나에 기재된 반도체 장치의 제조 방법으로서 바람직하게는,
상기 공급량은 가스 유량이다.
<부기36>
부기27 내지 부기35 중 어느 하나에 기재된 반도체 장치의 제조 방법으로서 바람직하게는,
상기 공급량은 공급 시간이다.
<부기37>
또 다른 형태에 의하면,
기판의 상방으로부터 제1 처리 가스를 공급하고, 상기 기판의 측방으로부터 제2 처리 가스를 공급시키는 처리 가스 공급 순서;
상기 기판의 상방으로부터 제1 반응 가스를 공급하고, 상기 기판의 측방으로부터 제2 반응 가스를 공급시키는 반응 가스 공급 순서;
상기 처리 가스 공급 순서와 상기 반응 가스 공급 순서를 1회 이상 수행하는 순서; 및
상기 처리 가스 공급 순서와 상기 반응 가스 공급 순서 중 어느 하나 또는 양방의 순서에서 상기 기판의 중심측에 공급되는 처리 가스 공급량과 상기 기판의 외주측에 공급되는 처리 가스 공급량을 다르게 하거나, 상기 기판의 중심측에 공급되는 반응 가스 공급량과 상기 기판의 외주측에 공급되는 반응 가스 공급량을 다르게 하는 순서;
를 컴퓨터에 실행시키는 프로그램이 제공된다.
<부기38>
또 다른 형태에 의하면,
기판의 상방으로부터 제1 처리 가스를 공급하고, 상기 기판의 측방으로부터 제2 처리 가스를 공급시키는 처리 가스 공급 순서;
상기 기판의 상방으로부터 제1 반응 가스를 공급하고, 상기 기판의 측방으로부터 제2 반응 가스를 공급시키는 반응 가스 공급 순서;
상기 처리 가스 공급 순서와 상기 반응 가스 공급 순서를 1회 이상 수행하는 순서; 및
상기 처리 가스 공급 순서와 상기 반응 가스 공급 순서 중 어느 하나 또는 양방의 순서에서 상기 기판의 중심측에 공급되는 처리 가스 공급량과 상기 기판의 외주측에 공급되는 처리 가스 공급량을 다르게 하거나, 상기 기판의 중심측에 공급되는 반응 가스 공급량과 상기 기판의 외주측에 공급되는 반응 가스 공급량을 다르게 하는 순서;
를 컴퓨터에 실행시키는 프로그램이 기록된 기록 매체가 제공된다.
<부기39>
부기38에 기재된 기록 매체로서 바람직하게는,
상기 처리 가스 공급 순서에서 상기 기판의 중심측에 공급되는 처리 가스량과 상기 기판의 외주측에 공급되는 처리 가스량보다 많게 한다.
<부기40>
부기38 또는 부기39에 기재된 기록 매체로서 바람직하게는,
상기 반응 가스의 공급 순서에서 상기 기판의 중심측에 공급되는 반응 가스량을 상기 기판의 외주측에 공급되는 반응 가스량보다 많게 한다.
<부기41>
부기38에 기재된 기록 매체로서 바람직하게는,
상기 처리 가스 공급 순서에서 상기 기판의 중심측에 공급되는 처리 가스량을 상기 기판의 외주측에 공급되는 처리 가스량보다 적게 한다.
<부기42>
부기38 또는 부기41에 기재된 기록 매체로서 바람직하게는,
상기 반응 가스 공급 순서에서 상기 기판의 중심측에 공급되는 반응 가스량을 상기 기판의 외주측에 공급되는 반응 가스량보다 적게 한다.
<부기43>
부기38 내지 부기42 중 어느 하나에 기재된 기록 매체로서 바람직하게는,
상기 처리 가스 공급 순서 또는 상기 반응 가스 공급 순서 앞에 상기 기판을 승강 또는 하강시키는 순서를 포함한다.
<부기44>
부기38 내지 부기43 중 어느 하나에 기재된 기록 매체로서 바람직하게는,
상기 제1 반응 가스와 상기 제2 반응 가스를 여기시키는 순서를 포함한다.
200: 웨이퍼(기판) 201: 처리실
202: 처리 용기 212: 기판 재치대
213: 히터 221: 배기구
234: 가스 정류부 231: 덮개
250a: 코일 250b: 리모트 플라즈마 유닛(활성화부)
250c: 고주파 전원

Claims (22)

  1. 기판이 수용되는 처리실;
    상기 기판의 상방(上方)으로부터 제1 처리 가스를 공급하는 제1 처리 가스 공급부;
    상기 기판의 상방으로부터 제1 반응 가스를 공급하는 제1 반응 가스 공급부;
    상기 기판의 측방(側方)으로부터 제2 처리 가스를 공급하는 제2 처리 가스 공급부;
    상기 기판의 측방으로부터 제2 반응 가스를 공급하는 제2 반응 가스 공급부;
    상기 제1 반응 가스와 상기 제2 반응 가스 중 어느 하나 또는 양방의 플라즈마를 생성시키는 활성화부;
    상기 처리실의 외측이며 상기 기판의 상부 중심측에 설치되고, 상기 기판 상의 중심측의 상기 플라즈마의 밀도와 상기 기판 상의 외주측의 플라즈마 밀도를 조정하는 플라즈마 조정 전극;
    상기 플라즈마 조정 전극에 접속되고, 상기 플라즈마 조정 전극의 전위를 조정하는 전위 조정 콘덴서; 및
    상기 기판에 상기 제1 처리 가스와 상기 제2 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급 공정과, 상기 기판에 상기 제1 반응 가스와 상기 제2 반응 가스를 공급하는 반응 가스 공급 공정과, 상기 처리 가스 공급 공정과 상기 반응 가스 공급 공정을 1회 이상 수행하는 공정을 포함하고, 상기 처리 가스 공급 공정과 상기 반응 가스 공급 공정 중 어느 하나 또는 양방(兩方)의 공정에서 상기 기판의 중심측에 공급되는 처리 가스 공급량과 상기 기판의 외주측(外周側)에 공급되는 처리 가스 공급량을 다르게 하거나, 상기 기판의 중심측에 공급되는 반응 가스 공급량과 상기 기판의 외주측에 공급되는 반응 가스 공급량을 다르게 하도록, 상기 제1 처리 가스 공급부와 상기 제2 처리 가스 공급부와 상기 제1 반응 가스 공급부와 상기 제2 반응 가스 공급부와 상기 전위 조정 콘덴서를 제어하도록 구성된 제어부;
    를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1 반응 가스의 공급량을 상기 제2 반응 가스의 공급량보다 많아지도록 상기 제1 반응 가스 공급부와 상기 제2 반응 가스 공급부를 제어하도록 구성되는 기판 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1 반응 가스의 공급량을 상기 제2 반응 가스의 공급량보다 적어지도록 상기 제1 반응 가스 공급부와 상기 제2 반응 가스 공급부를 제어하도록 구성되는 기판 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 반응 가스와 상기 제2 반응 가스 중 어느 하나 또는 양방을 활성화시키는 활성화부를 포함하는 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 기판의 상부에 상하 동작이 가능하도록 구성된 플라즈마 조정 전극을 포함하고,
    상기 제어부는 상기 플라즈마 조정 전극을 상방 또는 하방으로 작동시키도록 제어하는 기판 처리 장치.
  6. 기판을 처리실에 수용하는 공정;
    상기 기판의 상방으로부터 제1 처리 가스를 공급하고, 상기 기판의 측방으로부터 제2 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급 공정;
    상기 기판의 상방으로부터 제1 반응 가스를 공급하고, 상기 기판의 측방으로부터 제2 반응 가스를 공급하는 반응 가스 공급 공정;
    상기 처리 가스 공급 공정과 상기 반응 가스 공급 공정을 1회 이상 수행하는 공정;
    상기 처리 가스 공급 공정과 상기 반응 가스 공급 공정 중 어느 하나 또는 양방의 공정에서 상기 기판의 중심측에 공급되는 처리 가스 공급량과 상기 기판의 외주측에 공급되는 처리 가스 공급량을 다르게 하거나, 상기 기판의 중심측에 공급되는 반응 가스 공급량과 상기 기판의 외주측에 공급되는 반응 가스 공급량을 다르게 하는 공정;
    상기 제1 반응 가스와 상기 제2 반응 가스 중 어느 하나 또는 양방의 플라즈마를 생성시키는 공정;
    상기 처리실의 외측이며, 상기 기판의 상부 중심측에 설치된 플라즈마 조정 전극으로, 상기 기판 상의 중심측의 플라즈마 밀도와 상기 기판 상의 외주측의 플라즈마 밀도를 조정하는 공정; 및
    상기 플라즈마 조정 전극에 접속된 전위 조정 콘덴서로 상기 플라즈마 조정 전극의 전위를 조정하는 공정;
    을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 반응 가스의 공급 공정에서 상기 기판의 중심측에 공급되는 반응 가스량을 상기 기판의 외주측에 공급되는 반응 가스량보다 많게 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 반응 가스의 공급 공정에서 상기 기판의 중심측에 공급되는 반응 가스량을 상기 기판의 외주측에 공급되는 반응 가스량보다 적게 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 반응 가스의 공급 공정에서 상기 제1 반응 가스와 상기 제2 반응 가스를 활성화시키는 공정을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 반응 가스와 상기 제2 반응 가스를 활성화시키는 공정 전에,
    상기 기판의 상부에 설치된 플라즈마 조정 전극을 상승 또는 하강시키는 공정을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
  11. 기판을 처리실에 수용하는 단계;
    상기 기판의 상방으로부터 제1 처리 가스를 공급하고, 상기 기판의 측방으로부터 제2 처리 가스를 공급시키는 처리 가스 공급 단계;
    상기 기판의 상방으로부터 제1 반응 가스를 공급하고, 상기 기판의 측방으로부터 제2 반응 가스를 공급시키는 반응 가스 공급 단계;
    상기 처리 가스 공급 단계와 상기 반응 가스 공급 단계를 1회 이상 수행하는 단계;
    상기 처리 가스 공급 단계와 상기 반응 가스 공급 단계 중 어느 하나 또는 양방의 단계에서 상기 기판의 중심측에 공급되는 처리 가스 공급량과 상기 기판의 외주측에 공급되는 처리 가스 공급량을 다르게 하거나, 상기 기판의 중심측에 공급되는 반응 가스 공급량과 상기 기판의 외주측에 공급되는 반응 가스 공급량을 다르게 하는 단계;
    상기 제1 반응 가스와 상기 제2 반응 가스 중 어느 하나 또는 양방의 플라즈마를 생성시키는 단계;
    상기 처리실의 외측이며, 상기 기판의 상부 중심측에 설치된 플라즈마 조정 전극으로, 상기 기판 상의 중심측의 플라즈마 밀도와 상기 기판 상의 외주측의 플라즈마 밀도를 조정시키는 단계; 및
    상기 플라즈마 조정 전극에 접속된 전위 조정 콘덴서로 상기 플라즈마 조정 전극의 전위를 조정시키는 단계;
    를 컴퓨터에 실행시키는 프로그램이 기록된 기록 매체.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 반응 가스의 공급 단계에서 상기 기판의 중심측에 공급되는 반응 가스량을 상기 기판의 외주측에 공급되는 반응 가스량보다 많게 하는 컴퓨터에 실행시키는 프로그램이 기록된 기록 매체.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 반응 가스 공급 단계에서 상기 기판의 중심측에 공급되는 반응 가스량을 상기 기판의 외주측에 공급되는 반응 가스량보다 적게 하는 컴퓨터에 실행시키는 프로그램이 기록된 기록 매체.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제1 반응 가스와 상기 제2 반응 가스를 활성화시키는 단계를 더 포함하는 컴퓨터에 실행시키는 프로그램이 기록된 기록 매체.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 반응 가스와 상기 제2 반응 가스를 활성화시키는 단계 전에,
    상기 기판의 상부에 설치된 플라즈마 조정 전극을 상승 또는 하강시키는 단계를 더 포함하는 컴퓨터에 실행시키는 프로그램이 기록된 기록 매체.
  16. 삭제
  17. 제1항에 있어서,
    상기 플라즈마 조정 전극은 상기 처리실의 개체(蓋體)에 대하여 상기 기판 측에 돌출한 형상으로 구성되는 기판 처리 장치.
  18. 삭제
  19. 제1항에 있어서,
    상기 플라즈마 조정 전극은 상기 전위 조정 콘덴서를 개재하여 상기 활성화부에 접속되는 기판 처리 장치.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 플라즈마 조정 전극을 상방 또는 하방으로 동작시키는 엘리베이터를 포함하는 기판 처리 장치.
  21. 제6항에 있어서,
    상기 플라즈마 조정 전극을 상방 또는 하방으로의 동작과 상기 플라즈마 조정 전극의 전위 조정 중 어느 하나 또는 양방에 의해 상기 기판의 중심측의 플라즈마 밀도와 상기 기판의 외주측의 플라즈마 밀도를 조정하는 공정;
    을 더 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
  22. 제11항에 있어서,
    상기 플라즈마 조정 전극을 상방 또는 하방으로의 동작과 상기 플라즈마 조정 전극의 전위 조정 중 어느 하나 또는 양방에 의해 상기 기판의 중심측의 플라즈마 밀도와 상기 기판의 외주측의 플라즈마 밀도를 조정시키는 단계;
    를 더 포함하는 컴퓨터에 실행시키는 프로그램이 기록된 기록 매체.
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