KR101745075B1 - 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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가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키
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Abstract

얼룩이 없는 균일한 클리닝을 실현하는 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 프로그램을 제공하는 것을 목적으로 한다. 기판을 처리하는 처리실과, 상기 처리실에 설치되고, 복수의 기판을 원주 형상으로 적재하는 기판 적재대와, 상기 기판 적재대를 회전시키는 회전부와, 제1 가스를 상기 기판 적재대의 상방으로부터 공급하는 제1 가스 공급부와, 제2 가스를 상기 기판 적재대의 상방으로부터 공급하는 제2 가스 공급부와, 클리닝 가스를 상기 기판 적재대의 상방으로부터 공급하는 제3 가스 공급부와, 상기 제1 가스와 상기 제2 가스를 공급하는 동안에, 상기 기판 적재대를 기판 처리 포지션에 유지하고, 상기 클리닝 가스를 공급하는 동안에, 상기 기판 적재대를 클리닝 포지션에 유지하도록 제어하는 승강부를 포함한다.

Description

기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, METHOD OF MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE, AND STORAGE MEDIUM}
본 발명은 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 장치의 제조 공정에서는, 웨이퍼 등의 기판에 대하여 성막 처리 등의 프로세스 처리를 행하는 기판 처리 장치가 사용된다. 기판 처리 장치가 행하는 프로세스 처리로서는, 예를 들어 교대 공급법에 의한 성막 처리가 있다. 교대 공급법에 의한 성막 처리에서는, 처리 대상이 되는 기판에 대하여 원료 가스 공급 공정, 퍼지 공정, 반응 가스 공급 공정, 퍼지 공정을 1 사이클로 하고, 이 사이클을 소정 횟수(n 사이클) 반복함으로써, 기판 위의 막 형성을 행한다. 이러한 성막 처리를 행하는 기판 처리 장치로서는, 처리 대상이 되는 기판에 대하여 그 상방측으로부터 기판의 면 위에 각종 가스(원료 가스, 반응 가스 또는 퍼지 가스 등)를 공급함과 함께, 기판의 면 위에 공급된 각종 가스를 기판의 상방측으로 배기하도록 구성된 것이 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
이러한 기판 처리 장치의 경우, 표면에 복수의 기판을 원주 형상으로 적재하는 기판 적재면과, 기판 적재면을 갖는 기판 적재대와, 기판 적재면과 대향하는 위치에 설치한 가스 공급부가 존재한다. 가스 공급부는, 기판 적재대의 회전 방향에 대하여 교대로 가스가 공급되는 구조이다. 성막 처리에서는, 기판 적재대가 가스 공급부의 하방을 회전함으로써, 기판 위에 막을 형성하고 있다.
그런데, 복수의 기판이 적재된 기판 적재대를 회전시켜서, 각 기판에 교대로 가스를 공급하는 경우, 가스의 사용 효율 등의 관점에서, 각각의 가스를 혼합시키지 않는 구조나 웨이퍼 위에의 가스의 폭로량을 많게 하는 구조로 하고 있다.
일본 특허 공개 제2011-222960
기판에 교대로 가스를 공급하면, 기판을 적재하는 기판 적재대의 표면에도 가스가 교대로 공급된다. 따라서, 기판 적재대에도 막이 형성되어버린다. 기판 적재대에 형성된 막이 성막에 악영향을 줄 가능성이 있으므로, 이러한 장치에서는 정기적으로 클리닝이 행하여진다. 클리닝하는 방법으로서, 예를 들어 처리실 내에 플라즈마 상태의 클리닝 가스를 공급하는 방법이 있다.
그런데, 상술한 바와 같이 가스를 혼합시키지 않도록, 또는 가스의 노출양을 많게 하고자 한 경우, 가스를 소정 공간에 가두는 것이 요구된다. 소정 공간이란, 예를 들어 가스 공급 구멍의 하방의 공간이다. 이러한 구조에서 클리닝 가스를 공급한 경우, 소정 공간 이외에 클리닝 가스가 확산되기 어렵기 때문에, 기판 적재대에서는 클리닝이 얼룩져버린다. 얼룩지게 되면, 클리닝 가스에 의한 오버 에칭을 야기하거나, 또는 클리닝 대상물이 클리닝되지 않는 경우가 생각된다.
본 발명은 얼룩이 없는 균일한 클리닝을 실현하는 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 프로그램을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 형태에 의하면, 기판을 처리하는 처리실과, 상기 처리실에 설치되고, 복수의 기판을 원주 형상으로 적재하는 기판 적재대와, 상기 기판 적재대를 회전시키는 회전부와, 제1 가스를 상기 기판 적재대의 상방으로부터 공급하는 제1 가스 공급부와, 제2 가스를 상기 기판 적재대의 상방으로부터 공급하는 제2 가스 공급부와, 클리닝 가스를 상기 기판 적재대의 상방으로부터 공급하는 제3 가스 공급부와, 상기 제1 가스와 상기 제2 가스를 공급하는 동안에, 상기 기판 적재대를 기판 처리 포지션에 유지하고, 상기 클리닝 가스를 공급하는 동안에, 상기 기판 적재대를 클리닝 포지션에 유지하도록 제어하는 승강부를 포함하는 기판 처리 장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 형태에 의하면, 기판을 처리실에 반입하여, 상기 처리실에 내포된 기판 적재대 위에 원주 형상으로 적재하는 공정과, 상기 기판 적재대를 기판 처리 포지션에 유지하는 공정과, 상기 기판 적재대를 회전시키면서, 제1 가스 공급부 및 제2 가스 공급부에 의해 제1 가스와 제2 가스를 상기 기판 적재대의 상방으로부터 공급하여, 상기 기판 처리 포지션에 유지된 상기 기판 적재대 위의 상기 기판을 처리하는 공정과, 상기 처리실로부터 상기 기판을 반출하는 공정과, 상기 기판 적재대를 클리닝 포지션에 유지하는 공정과, 상기 제3 가스 공급부로부터 클리닝 가스를 공급해서 상기 클리닝 포지션에 유지된 상기 기판 적재대를 클리닝하는 공정을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 형태에 의하면, 기판을 처리실에 반입하여, 상기 처리실에 내포된 기판 적재대 위에 원주 형상으로 적재하는 공정과, 상기 기판 적재대를 기판 처리 포지션에 유지하는 공정과, 상기 기판 적재대를 회전시키면서, 제1 가스 공급부 및 제2 가스 공급부에 의해 제1 가스와 제2 가스를 상기 기판 적재대의 상방으로부터 공급하여, 상기 기판 처리 포지션에 유지된 상기 기판 적재대 위의 상기 기판을 처리하는 공정과, 상기 처리실로부터 상기 기판을 반출하는 공정과, 상기 기판 적재대를 클리닝 포지션에 유지하는 공정과, 상기 제3 가스 공급부로부터 클리닝 가스를 공급해서 상기 클리닝 포지션에 유지된 상기 기판 적재대를 클리닝하는 공정을 실행시키는 프로그램을 기억하는 기록 매체가 제공된다.
본 발명에 따르면, 얼룩이 없는 균일한 클리닝을 실현하는 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 클러스터형의 기판 처리 장치의 횡단면 개략도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 클러스터형의 기판 처리 장치의 종단면 개략도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 장치가 구비하는 프로세스 챔버의 종단면 개략도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 장치가 구비하는 프로세스 챔버의 횡단면 개략도로서, 도 3에 도시하는 프로세스 챔버의 B-B'선 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 장치가 구비하는 프로세스 챔버의 횡단면 개략도로서, 도 3에 도시하는 프로세스 챔버의 C-C'선 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 장치가 구비하는 프로세스 챔버의 종단면 개략도로서, 도 4에 도시하는 프로세스 챔버의 D-D'선 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시 형태에 나타내는 가스 공급부의 설명도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시 형태에 나타내는 가스 배기부의 설명도이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 공정을 나타내는 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 성막 공정의 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 성막 공정에서의 웨이퍼의 움직임을 설명하는 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 클리닝 가스의 흐름을 설명하는 설명도이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 장치가 구비하는 프로세스 챔버의 종단면 개략도이다.
도 14는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 장치가 구비하는 프로세스 챔버의 횡단면 개략도로서, 도 13에 나타내는 프로세스 챔버의 B-B'선 단면도이다.
도 15는 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 기판 처리 장치가 구비하는 프로세스 챔버의 종단면 개략도이다.
도 16은 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 기판 처리 장치가 구비하는 프로세스 챔버의 종단면 개략도이다.
도 17은 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 기판 처리 장치가 구비하는 프로세스 챔버의 횡단면 개략도로서, 도 16에 나타내는 프로세스 챔버의 B-B'선 단면도이다.
도 18은 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 가스 공급부를 설명하는 설명도이다.
<본 발명의 제1 실시 형태>
이하에, 본 발명의 제1 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다.
(1) 기판 처리 장치의 구성
먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(10)에 대해서 설명한다. 도 1은, 본 실시 형태에 따른 클러스터형의 기판 처리 장치(10)의 횡단면도이다. 도 2는, 본 실시 형태에 따른 클러스터형의 기판 처리 장치(10)의 종단면 개략도이다.
또한, 본 발명이 적용되는 기판 처리 장치(10)에서는, 기판으로서의 웨이퍼(200)를 반송하는 캐리어로서는, FOUP(Front Opening Unified Pod: 이하, 포드라고 함)(100)가 사용되고 있다. 본 실시 형태에 따른 클러스터형의 기판 처리 장치(10)의 반송 장치는, 진공측과 대기측으로 나뉘어져 있다.
또한, 이하의 설명에서, 전후 좌우는 도 1을 기준으로 한다. 도 1에 도시되어 있는 X1의 방향을 우측, X2의 방향을 좌측, Y1의 방향을 전, Y2의 방향을 후로 한다.
(진공측의 구성)
도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 기판 처리 장치(10)는, 진공 상태 등의 대기압 미만의 압력(부압)에 견딜 수 있는 제1 반송실(103)을 구비하고 있다. 제1 반송실(103)의 하우징(101)은, 평면에서 볼 때 예를 들어 오각형이며, 상하 양단이 폐색된 상자형 형상으로 형성되어 있다. 또한, 이하에서 말하는 「평면에서 볼 때」란, 기판 처리 장치(10)의 연직 상측으로부터 연직 하측을 보았을 때를 말한다.
제1 반송실(103) 내에는, 부압 하에서 2매의 웨이퍼(200)를 동시에 이동 탑재할 수 있는 제1 웨이퍼 이동 탑재기(112)가 설치되어 있다. 여기서, 제1 웨이퍼 이동 탑재기(112)는, 1매의 웨이퍼(200)를 이동 탑재할 수 있는 것이어도 된다. 제1 웨이퍼 이동 탑재기(112)는, 제1 웨이퍼 이동 탑재기 엘리베이터(115)에 의해, 제1 반송실(103)의 기밀성을 유지하면서 승강할 수 있도록 구성되어 있다.
하우징(101)의 5개의 측벽 중 전방측에 위치하는 측벽에는, 예비실(로드 로크실)(122, 123)이 각각 게이트 밸브(126, 127)를 통하여 연결되어 있다. 예비실(122, 123)은, 웨이퍼(200)를 반입하는 기능과 웨이퍼(200)를 반출하는 기능을 병용 가능하게 구성되며, 각각 부압에 견딜 수 있는 구조로 구성되어 있다.
또한, 예비실(122, 123) 내에는 기판 지지대(140)에 의해 2매의 웨이퍼(200)를 적층하도록 두는 것이 가능하다. 예비실(122, 123)에는, 웨이퍼(200)의 사이에 배치되는 분리판(중간 플레이트)(141)이 설치된다.
제1 반송실(103)의 하우징(101)의 5개의 측벽 중 후방측(배면측)에 위치하는 4개의 측벽에는, 기판에 원하는 처리를 행하는 제1 프로세스 모듈(202a)과, 제2 프로세스 모듈(202b), 제3 프로세스 모듈(202c), 제4 프로세스 모듈(202d)이 게이트 밸브(150, 151, 152, 153)를 통하여 각각 인접해서 연결되어 있다. 제1 프로세스 모듈(202a), 제2 프로세스 모듈(202b), 제3 프로세스 모듈(202c) 및 제4 프로세스 모듈(202d)에 대한 상세는 후술한다.
(대기측의 구성)
예비실(122, 123)의 전방측에는, 진공 하 및 대기압 하의 상태에서 웨이퍼(200)를 반송할 수 있는 제2 반송실(121)이 게이트 밸브(128, 129)를 통하여 연결되어 있다. 제2 반송실(121)에는, 웨이퍼(200)를 이동 탑재하는 제2 웨이퍼 이동 탑재기(124)가 설치되어 있다. 제2 웨이퍼 이동 탑재기(124)는, 제2 반송실(121) 내에 설치된 제2 웨이퍼 이동 탑재기 엘리베이터(131)에 의해 승강되도록 구성되어 있음과 함께, 리니어 액추에이터(132)에 의해 좌우 방향으로 왕복 이동되도록 구성되어 있다.
제2 반송실(121)의 좌측에는 노치 맞춤 장치(106)가 설치되어 있다. 또한, 노치 맞춤 장치(106)는, 오리엔테이션 플랫 맞춤 장치이어도 된다. 또한, 제2 반송실(121)의 상부에는 클린 에어를 공급하는 클린 유닛(118)이 설치되어 있다.
제2 반송실(121)의 하우징(125)의 전방측에는, 웨이퍼(200)를 제2 반송실(121)에 대하여 반입 반출하기 위한 기판 반입 반출구(134)와, 포드 오프너(108)가 설치되어 있다. 기판 반입 반출구(134)를 사이에 두고 포드 오프너(108)와 반대측, 즉 하우징(125)의 외측에는, 로드 포트(IO 스테이지)(105)가 설치되어 있다. 포드 오프너(108)는, 포드(100)의 캡(100a)을 개폐함과 함께 기판 반입 반출구(134)를 폐색 가능한 클로져(142)와, 클로져(142)를 구동하는 구동 기구(136)를 구비하고 있다. 로드 포트(105)에 적재된 포드(100)의 캡(100a)을 개폐함으로써, 포드(100)에 대한 웨이퍼(200)의 출납을 가능하게 한다. 또한, 포드(100)는, 도시하지 않은 공정 내 반송 장치(OHT 등)에 의해, 로드 포트(105)에 대하여 공급 및 배출되도록 되어 있다.
(2) 프로세스 챔버의 구성
계속해서, 본 실시 형태에 따른 처리로로서의 프로세스 챔버의 구성에 대해서, 도 3 내지 도 8을 참조해서 설명한다. 도 3은, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(10)가 구비하는 프로세스 챔버의 종단면 개략도로서, 도 4, 도 5의 A-A'선 단면도이다. 도 4는, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(10)가 구비하는 프로세스 챔버의 횡단면 개략도로서, 도 3에 도시하는 프로세스 챔버의 B-B'선 단면도이다. 도 5는, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(10)가 구비하는 프로세스 챔버의 횡단면 개략도로서, 도 3에 도시하는 프로세스 챔버의 C-C'선 단면도이다. 도 6은, 도 4에서의 D-D'선 단면도이다. 도 7은 가스의 공급계를 설명하는 설명도이다. 도 8은 배기계를 설명하는 설명도이다.
또한, 도 3, 도 4의 구성과, 도 7, 도 8의 구성의 결부에 있어서는, 설명의 편의상, 다음과 같이 기재하고 있다. 구체적으로는, 도 3, 도 4의 E1과 도 7의 (a)의 E2는 접속되어 있다. 그 밖에, F1과 F2, G1과 G2, H1과 H2는 접속되어 있다.
도 3에서는, 설명의 편의상, H1-H2와 같이, 가스 공급 구조(261a)만, 배기 구멍(272a)으로부터 배기관(292)으로의 접속을 기재하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 다른 가스 공급 구조의 배기 구멍도 배기관(292)에 접속된다.
도 4에서는, 제1 가스의 가스 공급 구조(241)의 설명으로서, 가스 공급 구조(241a)에 가스 공급 구멍(242a), 가스 배기 구멍(251a)이 형성되어 있는 것을 설명하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로는, 가스 공급 구조(241a)와 마찬가지의 구성인 가스 공급 구조(241b)에도 가스 공급 구멍(242b), 배기 구멍(251b)이 형성되어 있다. 가스 공급 구조(241c)도 마찬가지로, 가스 공급 구조(241c)에 가스 공급 구멍(242c), 배기 구멍(251c)이 형성되어 있다.
도 4에서는, 제2 가스의 가스 공급 구조(261)의 설명으로서, 가스 공급 구조(261a)에 가스 공급 구멍(262a), 가스 배기 구멍(272a)이 형성되어 있는 것을 설명하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로는, 가스 공급 구조(261a)와 마찬가지의 구성인 가스 공급 구조(261b)에 가스 공급 구멍(262b), 배기 구멍(272b)이 형성되어 있다. 가스 공급 구조(261c)도 마찬가지로, 가스 공급 구조(261a)와 마찬가지의 구성으로, 가스 공급 구조(261c)에 가스 공급 구멍(262c), 배기 구멍(272c)이 형성되어 있다.
도 4에서는, 불활성 가스의 가스 공급 구조(281)의 설명으로서, 가스 공급 구조(281a)에 가스 공급 구멍(282a)이 형성되어 있는 것을 설명하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로는, 가스 공급 구조(281a)와 마찬가지의 구성인 가스 공급 구조(281b)에도 가스 공급 구멍(282b)이 형성되어 있다. 가스 공급 구조(281b) 내지 가스 공급 구조(281f)도 마찬가지이다.
본 실시 형태에서는, 제1 프로세스 모듈(202a), 제2 프로세스 모듈(202b), 제3 프로세스 모듈(202c), 제4 프로세스 모듈(202d)은 각각 마찬가지로 구성되어 있다. 이하에서는, 제1 프로세스 모듈(202a), 제2 프로세스 모듈(202b), 제3 프로세스 모듈(202c), 제4 프로세스 모듈(202d)을 총칭해서 「프로세스 모듈(202)」이라 한다.
(처리실)
도 3 내지 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 처리로로서의 프로세스 모듈(202)은, 원통 형상의 기밀 용기인 반응 용기(203)를 구비하고 있다. 반응 용기(203) 내에는, 웨이퍼(200)를 처리하는 처리실(201)이 형성되어 있다.
반응 용기(203) 내의 상측에는, 제1 가스를 공급하는 가스 공급 구조(241), 제2 가스를 공급하는 가스 공급 구조(261), 불활성 가스를 공급하는 가스 공급 구조(281)가 설치되어 있다. 도 4, 도 6에 기재된 바와 같이, 후술하는 서셉터(기판 적재대)(220)의 회전 방향(R)(둘레 방향)을 따라, 가스 공급 구조(241), 가스 공급 구조(281), 가스 공급 구조(261), 가스 공급 구조(281)가 교대로 배치된다.
복수의 가스 공급 구조(241)는, 둘레 방향의 순서대로 가스 공급 구조(241a), 가스 공급 구조(241b), 가스 공급 구조(241c)가 배치된다. 복수의 가스 공급 구조(261)는, 둘레 방향의 순서대로 가스 공급 구조(261a), 가스 공급 구조(261b), 가스 공급 구조(261c)가 배치된다. 복수의 가스 공급 구조(281)는, 둘레 방향의 순서대로 가스 공급 구조(281a), 가스 공급 구조(281b), 가스 공급 구조(281c), 가스 공급 구조(281d), 가스 공급 구조(281e), 가스 공급 구조(281f)가 배치된다.
가스 공급 구조(241)는, 제1 가스를 공급하는 제1 가스 공급 구멍(242)을 갖고, 그 수평 방향 외주에 배기 구멍(251)이 형성된다. 가스 공급 구조(261)는, 제2 가스를 공급하는 제2 가스 공급 구멍(262)을 갖고, 그 수평 방향 외주에 배기 구멍(272)이 형성된다. 가스 공급 구조(281)는, 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급 구멍(282)을 갖는다.
따라서, 둘레 방향에 있어서는, 배기 구멍(251), 제1 가스 공급 구멍(242), 배기 구멍(251), 불활성 가스 공급 구멍(282), 배기 구멍(272), 제2 가스 공급 구멍(262), 배기 구멍(272), 불활성 가스 공급 구멍(282)의 조합이 순서대로 배치된다.
각 가스 공급 구멍의 하단은, 웨이퍼(200)에 간섭하지 않을 정도로 서셉터(220)에 근접해서 배치되어 있다. 이렇게 함으로써, 웨이퍼(200)에의 가스의 노출양을 증가시켜, 웨이퍼 위에 형성되는 막의 막 두께 균일화나 가스의 사용 효율의 상승을 실현하고 있다.
또한, 가스의 노출양을 많게 하기 위해서 압력을 높게 하는 방법이 있다. 압력을 높게 하는 방법으로서는, 예를 들어 가스 공급 구조의 저벽의 면적을 많게 하여, 가스가 빠져나기 어렵게 하는 등의 방법이 있다.
(서셉터)
가스 공급 구멍의 하측, 즉 반응 용기(203) 내의 바닥측 중앙에는, 반응 용기(203)의 중심에 회전축의 중심을 갖고, 회전 가능하게 구성된 기판 적재대로서의 서셉터(220)가 설치되어 있다. 서셉터(220)는, 웨이퍼(200)의 금속 오염을 저감할 수 있도록, 예를 들어 질화알루미늄(AlN), 세라믹스, 석영 등의 비금속 재료로 형성되어 있다. 또한, 서셉터(220)는, 반응 용기(203)와는 전기적으로 절연되어 있다.
서셉터(220)는, 반응 용기(203) 내에서, 복수매(본 실시 형태에서는, 예를 들어 5매)의 웨이퍼(200)를 동일면 위에, 또한 동일 원주 형상으로 배열하여 지지하도록 구성되어 있다. 여기서, 동일면 위란, 완전한 동일면에 한정되는 것은 아니며, 서셉터(220)를 상면에서 보았을 때에, 복수매의 웨이퍼(200)가 서로 겹치지 않도록 배열되어 있으면 된다. 또한, 서셉터(220)는, 복수매의 웨이퍼(200)를 회전 방향을 따라서 배열하여 배치하도록 구성되어 있다.
서셉터(220) 표면에서의 웨이퍼(200)의 지지 위치에는, 웨이퍼 적재부(221)가 설치되어 있다. 처리하는 웨이퍼(200)의 매수와 동일수의 웨이퍼 적재부(221)가 서셉터(220)의 중심으로부터 동심원 상의 위치에 서로 등간격(예를 들어 72°의 간격)으로 배치되어 있다.
각각의 웨이퍼 적재부(221)는, 예를 들어 서셉터(220)의 상면에서 볼 때 원 형상이며, 측면에서 볼 때 오목 형상이다. 웨이퍼 적재부(221)의 직경은 웨이퍼(200)의 직경보다 약간 커지도록 구성하는 것이 바람직하다. 이 웨이퍼 적재부(221) 내에 웨이퍼(200)를 적재함으로써, 웨이퍼(200)의 위치 결정을 용이하게 행할 수 있다. 나아가, 서셉터(220)의 회전에 수반하는 원심력에 의해 웨이퍼(200)가 서셉터(220)로부터 튀어나와버리는 등의 웨이퍼(200)의 위치 어긋남이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
서셉터(220)에는, 서셉터(220)를 승강시키는 승강 기구(222)가 설치되어 있다. 승강 기구(222)는, 후술하는 컨트롤러(300)에 접속되어, 컨트롤러(300)의 지시에 의해 서셉터(220)를 승강시킨다. 컨트롤러(300)는, 예를 들어 후술하는 기판 처리 포지션, 클리닝 포지션, 웨이퍼 반송 포지션의 3단계로 변경하여, 각 가스 공급 구멍과 서셉터간의 상대적 거리를 변경 가능하게 한다. 서셉터(220)의 각 웨이퍼 적재부(221)에는, 관통 구멍(223)이 복수 형성되어 있다. 각각의 관통 구멍(223)에는 웨이퍼 푸시업 핀(224)이 설치되어 있다. 기판 적재 포지션에서는, 서셉터(220)를 반송 위치까지 하강시켜, 웨이퍼 푸시업 핀(224)의 하단을 반응 용기(203)의 저면에 접촉시킨다. 접촉한 웨이퍼 푸시업 핀(224)은, 웨이퍼 적재부(221)의 표면보다 높은 위치로 밀어올려진다. 이와 같이 하여 웨이퍼(200)를 웨이퍼 적재부(221) 표면으로부터 띄워서 웨이퍼를 적재한다.
서셉터(220)의 축에는, 서셉터(220)를 회전시키는 회전 기구(225)가 설치되어 있다. 회전 기구(225)의 회전축은 서셉터(220)에 접속되어 있고, 회전 기구(225)를 작동시킴으로써 서셉터(220)를 회전시킬 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 서셉터(220)가 회전함으로써, 복수의 웨이퍼 적재부(221)가 일괄적으로 회전되도록 구성되어 있다.
회전 기구(225)에는, 후술하는 컨트롤러(300)가 커플링부(226)를 통하여 접속되어 있다. 커플링부(226)는, 예를 들어 회전측과 고정측의 사이를 금속 브러시 등에 의해 전기적으로 접속하는 슬립 링 기구로서 구성되어 있다. 이에 의해, 서셉터(220)의 회전을 방해할 수 없도록 되어 있다. 컨트롤러(300)는, 서셉터(220)를 소정의 속도로 소정 시간 회전시키도록, 회전 기구(225)에의 통전 상태를 제어하도록 구성되어 있다.
(가열부)
서셉터(220)의 내부에는, 가열부로서의 히터(228)가 일체적으로 매립되어 있어, 웨이퍼(200)를 가열할 수 있도록 구성되어 있다. 히터(228)에 전력이 공급되면, 웨이퍼(200) 표면이 소정 온도(예를 들어 실온 내지 1000℃ 정도)로까지 가열 가능하게 구성되어 있다. 또한, 히터(228)는, 서셉터(220)에 적재된 각각의 웨이퍼(200)를 개별로 가열하도록, 동일면 위에 복수(예를 들어 5개) 설치해도 된다.
서셉터(220)에는 온도 센서(227)가 설치되어 있다. 히터(228) 및 온도 센서(227)에는, 전력 공급선(229)을 통해, 전력 조정기(230), 히터 전원(231) 및 온도 조정기(232)가 전기적으로 접속되어 있다. 온도 센서(227)에 의해 검출된 온도 정보에 기초하여, 히터(228)에의 통전 상태가 제어되도록 구성되어 있다.
(가스 공급부)
처리실의 상방이며, 천장부의 중앙부에서 볼 때 방사 형상으로, 가스 공급 구조(241), 가스 공급 구조(261), 가스 공급 구조(281)가 설치된다. 가스 공급 구조(241), 가스 공급 구조(261), 가스 공급 구조(281)는, 천장으로부터 서셉터(220) 방향으로 보면, 천장으로부터 돌출된 구조로 되어 있으므로, 볼록 형상 부재라고도 칭한다.
가스 공급 구조(241)는, 제1 가스를 공급하는 제1 가스 공급 구멍(242)을 갖고, 그 수평 방향 외주에는 배기 구멍(251)이 형성된다. 가스 공급 구조(261)는, 제2 가스를 공급하는 제2 가스 공급 구멍(262)을 갖고, 그 수평 방향 외주에 배기 구멍(272)이 형성된다. 가스 공급 구조(281)는, 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급 구멍(282)을 갖는다.
가스 공급 구조(241), 가스 공급 구조(281), 가스 공급 구조(261)는, 둘레 방향으로 순서대로 설치되어 있다. 따라서, 둘레 방향에 있어서는, 배기 구멍(251), 제1 가스 공급 구멍(242), 배기 구멍(251), 불활성 가스 공급 구멍(282), 배기 구멍(272), 제2 가스 공급 구멍(262), 배기 구멍(272), 불활성 가스 공급 구멍(282)의 조합이 순서대로 배치된다.
제1 가스 공급 구멍(242), 제2 가스 공급 구멍(262), 불활성 가스 공급 구멍(282)은, 서셉터(220)의 직경 방향으로 연신된 슬릿 구조이다. 각 공급 구멍의 서셉터 직경 방향의 폭은 적어도 웨이퍼(200)의 직경보다 크게 하여, 각각의 가스 공급 구멍의 하방을 통과하는 웨이퍼(200) 전체면에 가스를 공급할 수 있는 구조로 하고 있다.
배기 구멍(251)은, 제1 가스 공급 구멍(242)을 수평 방향으로 둘러싸도록 형성되어 있고, 웨이퍼(200)나 서셉터(220)의 표면에 부착되지 못한 제1 가스 및 인접하는 불활성 가스 공급 구멍(282)으로부터 공급되는 불활성 가스를 배기하는 것이다. 이러한 구성으로 함으로써, 인접하는 공간에 공급되는 제2 가스와의 혼합을 방지할 수 있다.
배기 구멍(251)은, 인접하는 불활성 가스 공급 구멍(282)과의 사이뿐만 아니라, 예를 들어 가스 공급 구멍에서 볼 때 처리실의 중앙측이나, 가스 공급 구멍에서 볼 때 처리실의 외주측에 설치한다.
배기 구멍(251)을 처리실의 중앙측에 형성함으로써, 처리실 중앙이나, 처리실 중앙을 개재하여 인접하는 가스 공급 영역에, 가스가 대량으로 유입되는 것을 방지한다. 또한, 여기에서는 배기 구멍(251)의 처리실 중앙측을, 내주측 가스 이동 억제부라고도 칭한다.
나아가, 배기 구멍(251)을 처리실의 외주측에 형성함으로써, 처리실 벽 방향으로 가스가 대량으로 유입되는 것을 방지한다. 또한, 여기에서는 배기 구멍(251)의 처리실 외주측을, 외주측 가스 이동 억제부라고도 칭한다.
배기 구멍(272)은, 제2 가스 공급 구멍(262)을 수평 방향으로 둘러싸도록 형성되어 있고, 웨이퍼(200)나 서셉터(220)의 표면에 부착되지 못한 제2 가스 및 인접하는 불활성 가스 공급 구멍(282)으로부터 공급되는 불활성 가스를 배기하는 것이다. 이러한 구성으로 함으로써, 인접하는 공간에 공급되는 제1 가스와의 혼합을 방지할 수 있다.
배기 구멍(272)은, 인접하는 불활성 가스 공급 구멍(282)과의 사이뿐만 아니라, 예를 들어 가스 공급 구멍에서 볼 때 처리실의 중앙측이나, 가스 공급 구멍에서 볼 때 처리실의 외주측에 설치된다.
배기 구멍(272)을 처리실의 중앙측에 형성함으로써, 처리실 중앙이나, 처리실 중앙을 개재하여 인접하는 가스 공급 영역에 가스가 대량으로 유입되는 것을 방지한다. 또한, 여기에서는 배기 구멍(272)의 처리실 중앙측을, 내주측 가스 이동 억제부라고도 칭한다.
나아가, 배기 구멍(272)을 외주측에 형성함으로써, 처리실 벽 방향으로 가스가 대량으로 유입되는 것을 방지한다. 또한, 여기에서는 배기 구멍(272)의 처리실 외주측을, 외주측 가스 이동 억제부라고도 칭한다.
또한, 배기 구멍(251)의 내주측 이동 억제부와 배기 구멍(272)의 내주측 이동 억제부를 통합해서 내주측 이동 억제부라 칭해도 된다. 나아가, 배기 구멍(251)의 외주측 이동 억제부와 배기 구멍(272)의 외주측 이동 억제부를 통합해서 외주측 이동 억제부라 칭해도 된다.
가스 공급 구조(241), 가스 공급 구조(281), 가스 공급 구조(261)의 배열을 둘레 방향 측면에서 본 경우, 도 6과 같이 배치된다. 즉, 가스 공급 구조(241)의 배기 구멍(251), 제1 가스 공급 구멍(242), 가스 공급 구조(241)의 배기 구멍(251), 불활성 가스 공급 구멍(282), 가스 공급 구조(261)의 배기 구멍(272), 제2 가스 공급 구멍(262), 가스 공급 구조(261)의 배기 구멍(272), 불활성 가스 공급 구멍(282)의 순서대로 둘레 방향으로 배치된다.
(제1 가스 공급부)
제1 가스 공급관(243)은, 도시하지 않은 분배부의 하류측에서 복수의 관으로 나누어져 있고, 각각의 가스 공급관은, 가스 공급 구조(241a 내지 241c)에 접속된다. 가스 공급관(243)의 상류단에는, 제1 가스원(244)이 접속되어 있고, 제1 가스원(244)과 분배부의 사이에 상류로부터, 유량 조정기(유량 조정부)로서의 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(245), 개폐 밸브(246)가 설치되어 있다.
제1 가스 공급관(243)으로부터, 제1 원소를 함유하는 가스(이하, 「제1 원소 함유 가스」, 또는 「제1 가스」)가 매스 플로우 컨트롤러(245), 밸브(246)를 통해 가스 공급 구조(241)에 공급된다.
제1 원소 함유 가스는, 원료 가스, 즉 처리 가스의 하나이다. 여기서, 제1 원소는, 예를 들어 티타늄(Ti)이다. 즉, 제1 원소 함유 가스는, 예를 들어 티타늄 함유 가스이다. 또한, 제1 원소 함유 가스는, 상온 상압에서 고체, 액체 및 기체 중 어느 것이어도 된다. 제1 원소 함유 가스가 상온 상압에서 액체인 경우에는, 제1 가스원(244)과 매스 플로우 컨트롤러(245)의 사이에, 도시하지 않은 기화기를 설치하면 된다. 여기에서는 기체로서 설명한다.
제1 가스 공급관(243)의 밸브(246)보다 하류측에는, 제1 불활성 가스 공급관(247)의 하류단이 접속되어 있다. 제1 불활성 가스 공급관(247)에는, 상류 방향에서부터 순서대로, 불활성 가스원(248), 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(249) 및 개폐 밸브인 밸브(250)가 설치되어 있다.
여기서, 불활성 가스는, 예를 들어 질소(N2) 가스이다. 또한, 불활성 가스로서, N2 가스 이외에, 예를 들어 헬륨(He) 가스, 네온(Ne) 가스, 아르곤(Ar) 가스 등의 희가스를 사용할 수 있다.
주로, 가스 공급 구조(241), 가스 공급 구멍(242), 가스 공급관(243), MFC(245), 개폐 밸브(246)를 통합해서 제1 가스 공급부(240)라 칭한다.
또한, 주로, 제1 불활성 가스 공급관(247), 매스 플로우 컨트롤러(249) 및 밸브(250)에 의해 제1 불활성 가스 공급계가 구성된다. 또한, 불활성 가스원(248), 제1 가스 공급관(243)을 제1 불활성 가스 공급부에 포함해서 생각해도 된다. 나아가, 제1 가스원(244), 제1 불활성 가스 공급부, 배기 구멍(251) 중 어느 하나, 또는 그들의 조합을 제1 가스 공급부에 포함해서 생각해도 된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 가스 공급 구조(241a) 내지 가스 공급 구조(241c)의 3개의 가스 공급 구조(241)를 사용해서 설명했지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 4개 이상의 가스 공급 구조를 사용해도 된다.
(제2 가스 공급부)
제2 가스 공급관(263)은, 도시하지 않은 분배부의 하류측에서 복수의 관으로 나누어져 있고, 각각의 가스 공급관은 가스 공급 구조(261a 내지 261c)에 접속된다. 가스 공급관(263)의 상류단에는, 제2 가스원(264)이 접속되어 있고, 제2 가스원(264)과 분배부의 사이에, 상류로부터, 유량 조정기(유량 조정부)로서의 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(265), 개폐 밸브(266)가 설치되어 있다.
제2 가스 공급관(263)으로부터, 제2 원소를 함유하는 가스(이하, 「제2 원소 함유 가스」, 또는 「제2 가스」)가 매스 플로우 컨트롤러(265), 밸브(266)를 통해 가스 공급 구조(261)에 공급된다.
제2 원소 함유 가스는, 반응 가스, 즉, 처리 가스의 하나이다. 여기서, 제2 원소는, 예를 들어 질소(N)이다. 즉, 제2 원소 함유 가스는, 예를 들어 질소 함유 가스이다.
제2 가스 공급관(263)의 밸브(266)보다 하류측에는, 제2 불활성 가스 공급관(267)의 하류단이 접속되어 있다. 제2 불활성 가스 공급관(267)에는, 상류 방향에서부터 순서대로, 불활성 가스원(268), 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(269) 및 개폐 밸브인 밸브(270)가 설치되어 있다.
제2 공급관의 분배부와, 제2 불활성 가스 공급관(267)의 하류단의 사이에는, 리모트 플라즈마부(271)가 설치되어 있다. 리모트 플라즈마부(271)는, 통과한 가스를 플라즈마 상태로 하는 것이며, 여기에서는 제2 원소 함유 가스를 플라즈마 상태로 한다.
여기서, 불활성 가스는, 예를 들어 질소(N2) 가스이다. 또한, 불활성 가스로서, N2 가스 이외에, 예를 들어 헬륨(He) 가스, 네온(Ne) 가스, 아르곤(Ar) 가스 등의 희가스를 사용할 수 있다.
주로, 가스 공급 구조(261), 가스 공급 구멍(262), 가스 공급관(263), MFC(265), 개폐 밸브(266)를 통합해서 제2 가스 공급부(260)라 칭한다.
또한, 주로, 제2 불활성 가스 공급관(267), 매스 플로우 컨트롤러(269) 및 밸브(270)에 의해 제2 불활성 가스 공급계가 구성된다. 또한, 불활성 가스원(268), 제2 가스 공급관(263)을 제2 불활성 가스 공급부에 포함해서 생각해도 된다. 나아가, 제2 가스원(264), 제2 불활성 가스 공급부, 리모트 플라즈마부(271), 배기 구멍(272) 중 어느 하나, 또는 그 조합을 제2 가스 공급부에 포함해서 생각해도 된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 가스 공급 구조(261a) 내지 가스 공급 구조(261c)의 3개의 가스 공급 구조를 사용해서 설명했지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 4개 이상의 가스 공급 구조를 사용해도 된다.
(제3 가스 공급부)
제3 불활성 가스 공급관(283)은, 도시하지 않은 분배부의 하류측에서 복수의 관으로 나누어져 있고, 각각의 가스 공급관은 제3 가스 공급 구조(281a 내지 281f)에 접속된다. 가스 공급관(283)의 상류단에는, 불활성 가스원(284)이 접속되어 있고, 불활성 가스원(284)과 분배부의 사이에 상류로부터, 유량 조정기(유량 조정부)로서의 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(285), 개폐 밸브(286)가 설치되어 있다.
불활성 가스 공급관(283)으로부터, 불활성 가스가 매스 플로우 컨트롤러(285), 밸브(286)를 통해 가스 공급 구조(281)에 공급된다.
여기서, 불활성 가스는, 예를 들어 질소(N2) 가스이다. 또한, 불활성 가스로서, N2 가스 이외에, 예를 들어 헬륨(He) 가스, 네온(Ne) 가스, 아르곤(Ar) 가스 등의 희가스를 사용할 수 있다.
제3 가스 공급관(283)의 밸브(286)보다 하류측에는, 클리닝 가스 공급관(333)의 하류단이 접속되어 있다. 클리닝 가스 공급관(333)에는, 상류 방향으로부터 순서대로 클리닝 가스원(334), 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(335) 및 개폐 밸브인 밸브(336)가 설치되어 있다.
제3 가스 공급관(283)의 분배부와, 클리닝 가스 공급관의 하류단의 사이에는, 리모트 플라즈마부(337)가 설치되어 있다. 리모트 플라즈마부(337)는, 통과한 가스를 플라즈마 상태로 하는 것이다. 후술하는 클리닝 공정 시에 기동하여, 클리닝 가스를 플라즈마 상태로 한다.
클리닝 가스는, 클리닝 가스 공급관(333)으로부터 매스 플로우 컨트롤러(335), 밸브(336), 리모트 플라즈마부(337), 가스 공급관(283)을 통해 처리실(201)에 공급된다.
클리닝 가스원(334)으로부터 공급되는 클리닝 가스는, 클리닝 공정에서, 서셉터(220), 처리실 벽이나 서셉터(220)에 부착된 부생성물 등을 제거하는 클리닝 가스로서 작용한다.
여기서, 클리닝 가스는, 예를 들어 3불화질소(NF3) 가스이다. 또한, 클리닝 가스로서, 예를 들어 불화수소(HF) 가스, 3불화염소가스(ClF3) 가스, 불소(F2) 가스 등을 사용해도 되고, 또한 이들을 조합해서 사용해도 된다.
주로, 가스 공급 구조(281), 가스 공급 구멍(282), 가스 공급관(283), MFC(285), 개폐 밸브(286)를 통합해서 제3 가스 공급부(또는 불활성 가스 공급부)라 칭한다. 또한, 불활성 가스원(284)을 제3 가스 공급부에 포함해서 생각해도 된다.
또한, 주로, 클리닝 가스 공급관(333), 매스 플로우 컨트롤러(335) 및 밸브(336)에 의해 클리닝 가스 공급부가 구성된다. 또한, 클리닝 가스원(334), 리모트 플라즈마부(337), 가스 공급관(283)을 클리닝 가스 공급부에 포함해서 생각해도 된다. 나아가, 클리닝 가스 공급부를 제3 가스 공급부에 포함해서 생각해도 된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 가스 공급 구조(281a) 내지 가스 공급 구조(281f)의 6개의 가스 공급 구조(281)를 사용해서 설명했지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 7개 이상의 가스 공급 구조를 사용해도 된다.
클리닝 가스 공급관(333)은, 제3 가스 공급관(283)에 접속했지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제3 가스 공급관(283)과 마찬가지로, 클리닝 가스 공급관(333)을 가스 공급 구조(281)에 접속해도 된다. 이 경우, 클리닝 가스 공급관에 리모트 플라즈마부(337)가 설치된다.
(배기부)
도 4, 도 8에 도시된 바와 같이, 각 가스 공급 구조에 형성된 배기 구멍(251), 배기 구멍(272)은, 가스 배기관(292)의 도시하지 않은 합류부에서 합류된다. 합류 후의 배기관 위에는, 상류로부터 개폐 밸브로서의 밸브(293), 압력 조정기(압력 조정부)로서의 APC(Auto Pressure Controller) 밸브(294), 펌프(295)가 배치된다.
처리실(201) 내의 압력이 소정의 압력(진공도)이 되도록 진공 배기할 수 있게 구성되어 있다. APC 밸브(294)는, 밸브를 개폐해서 처리실(201) 내의 진공 배기나 진공 배기 정지를 할 수 있고, 또한 밸브 개방도를 조절해서 처리실(201) 내의 압력을 조정 가능하게 되어 있는 개폐 밸브이다. 주로, 배기 구멍(251), 배기 구멍(272), 배기관(292), 밸브(293), APC 밸브(294)에 의해 배기부가 구성된다. 또한, 배기계에는, 압력 센서 및 진공 펌프를 포함해도 된다.
또한, 후술하는 하방 배기 구멍(311)과 구별하기 위해서, 배기 구멍(251), 배기 구멍(272)을 상방 배기 구멍이라 칭하고, 하방 배기 구멍(311)을 하방 배기 구멍이라 칭한다. 나아가, 배기 구멍(251)을 제1 상방 배기 구멍, 배기 구멍(272)을 제2 상방 배기 구멍이라 칭한다.
(제어부)
기판 처리 장치(10)는, 기판 처리 장치(10)의 각 부의 동작을 제어하는 컨트롤러(제어부)(300)를 갖고 있다. 컨트롤러(300)는, 연산부(301) 및 기억부(302)를 적어도 갖는다. 컨트롤러(300)는, 상기한 각 구성에 접속되어, 상위 컨트롤러나 사용자의 지시에 따라서 기억부(302)로부터 프로그램이나 레시피를 호출하고, 그 내용에 따라 각 구성의 동작을 제어한다. 또한, 컨트롤러(300)는, 전용의 컴퓨터로서 구성해도 되고, 범용의 컴퓨터로서 구성해도 된다. 예를 들어, 상술한 프로그램을 저장한 외부 기억 장치(예를 들어, 자기 테이프, 플렉시블 디스크나 하드 디스크 등의 자기 디스크, CD나 DVD 등의 광 디스크, MO 등의 광자기 디스크, USB 메모리(USB Flash Drive)나 메모리 카드 등의 반도체 메모리)(303)를 준비하고, 외부 기억 장치(303)를 사용해서 범용의 컴퓨터에 프로그램을 인스톨함으로써, 본 실시 형태에 따른 컨트롤러(300)를 구성할 수 있다. 또한, 컴퓨터에 프로그램을 공급하기 위한 수단은, 외부 기억 장치(303)를 통해 공급하는 경우에 제한되지 않는다. 예를 들어, 인터넷이나 전용 회선 등의 통신 수단을 사용하여, 외부 기억 장치(303)를 통하지 않고 프로그램을 공급하도록 해도 된다. 또한, 기억부(302)나 외부 기억 장치(303)는, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서 구성된다. 이하, 이들을 총칭하여, 간단히 기록 매체라고도 한다. 또한, 본 명세서에서 기록 매체라는 말을 사용한 경우에는, 기억부(302) 단체만을 포함하는 경우, 외부 기억 장치(303) 단체만을 포함하는 경우, 또는, 그 양쪽을 포함하는 경우가 있다.
(3) 기판 처리 공정
계속해서, 본 실시 형태에 따른 반도체 제조 공정의 일 공정으로서, 상술한 프로세스 모듈(202)을 구비하는 기판 처리 장치를 사용해서 제조되는 기판 처리 공정에 대해 설명한다.
먼저, 도 9 및 도 10을 참조하여, 기판 처리 공정의 개략에 대해서 설명한다. 도 9는, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 공정을 나타내는 흐름도이다. 도 10은, 본 실시 형태에 따른 성막 공정의 흐름도이다. 또한, 이하의 설명에서, 기판 처리 장치(10)의 프로세스 모듈(202)의 구성 각 부의 동작은, 컨트롤러(300)에 의해 제어된다.
여기에서는, 제1 원소 함유 가스로서 TiCl4 가스를 사용하고, 제2 원소 함유 가스로서 암모니아(NH3) 가스를 사용하여, 웨이퍼(200) 위에 박막으로서 질화티타늄 막을 형성하는 예에 대해서 설명한다. 또한, 예를 들어 웨이퍼(200) 위에는, 미리 소정의 막이 형성되어 있어도 된다. 또한, 웨이퍼(200) 또는 소정의 막에는 미리 소정의 패턴이 형성되어 있어도 된다.
(기판 반입·적재 공정(S102))
예를 들어, 최대 25매의 웨이퍼(200)가 수납된 포드(100)가, 공정 내 반송 장치에 의해 반송되어, 로드 포트(105) 위에 적재된다. 포드(100)의 캡(100a)이 포드 오프너(108)에 의해 제거되고, 포드(100)의 기판 출납구가 개방된다. 제2 기판 이동 탑재기(124)는, 포드(100)로부터 웨이퍼(200)를 픽업하여, 노치 맞춤 장치(106) 위에 적재한다. 노치 맞춤 장치(106)는, 웨이퍼(200)의 위치 조정을 행한다. 제2 기판 이동 탑재기(124)는, 웨이퍼(200)를 노치 맞춤 장치(106)로부터 대기압 상태의 예비실(122) 내에 반입한다. 게이트 밸브(128)가 폐쇄되고, 예비실(122) 내가 배기 장치(도시하지 않음)에 의해 부압으로 배기된다.
프로세스 모듈(202)에서는, 서셉터(220)를 웨이퍼(200)의 반송 위치, 즉 기판 적재 포지션까지 이동시켜서 유지한다. 본 실시 형태에서는, 서셉터(220)를 하강시킨다. 하강시킴으로써, 서셉터(220)의 관통 구멍(223)에 웨이퍼 푸시업 핀(224)을 상승시킨다. 그 결과, 웨이퍼 푸시업 핀(224)이, 서셉터(220) 표면보다 소정의 높이만큼 돌출된 상태가 된다. 계속해서, 소정의 게이트 밸브를 개방하고, 제1 웨이퍼 이동 탑재기(112)를 사용하여, 처리실(201) 내에 소정 매수(예를 들어 5매)의 웨이퍼(200)(처리 기판)를 반입한다. 그리고, 서셉터(220)의 회전축을 중심으로, 각 웨이퍼(200)가 겹치지 않도록, 서셉터(220)의 회전 방향을 따라서 적재한다. 이에 의해, 웨이퍼(200)는, 서셉터(220)의 표면으로부터 돌출된 웨이퍼 푸시업 핀(224) 위에 수평 자세로 지지된다.
처리실(201) 내에 웨이퍼(200)를 반입하면, 제1 반송 로봇(112)을 프로세스 모듈(202)의 밖으로 퇴피시키고, 소정의 게이트 밸브를 폐쇄해서 반응 용기(203) 내를 밀폐한다. 그 후, 서셉터(220)를 기판 처리 포지션까지 이동시켜서 유지한다. 본 실시 형태에서는, 서셉터(220)를 상승시킨다. 상승시킴으로써, 서셉터(220)에 설치된 각 적재부(221) 위에 웨이퍼(200)를 적재한다.
또한, 웨이퍼(200)를 처리실(201) 내에 반입할 때에는, 배기부에 의해 처리실(201) 내를 배기하면서, 제3 가스 공급부로부터 처리실(201) 내에 불활성 가스로서의 N2 가스를 공급하는 것이 바람직하다. 즉, 펌프(295)를 작동시켜 APC 밸브(294)를 개방함으로써 처리실(201) 내를 배기한 상태에서, 적어도 밸브(250), 밸브(270), 밸브(286)를 개방함으로써, 처리실(201) 내에 N2 가스를 공급하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 처리실(201) 내에의 파티클의 침입이나, 웨이퍼(200) 위에의 파티클의 부착을 억제하는 것이 가능하게 된다. 또한, 펌프(295)는, 적어도 기판 반입·적재 공정(S102)에서부터 후술하는 기판 반출 공정(S106)이 종료될 때까지의 동안에는, 항상 작동시킨 상태로 한다.
웨이퍼(200)를 서셉터(220)의 위에 적재할 때는, 서셉터(220)의 내부에 매립된 히터(228)에 전력을 공급하여, 웨이퍼(200)의 표면이 소정의 온도가 되도록 제어된다. 웨이퍼(200)의 온도는, 예를 들어 실온 이상 700℃ 이하이며, 바람직하게는 실온 이상이며 500℃ 이하이다. 이때, 히터(228)의 온도는, 온도 센서(227)에 의해 검출된 온도 정보에 기초하여 히터(228)에의 통전 상태를 제어함으로써 조정된다.
또한, 실리콘으로 구성되는 웨이퍼(200)의 가열 처리에서는, 표면 온도를 750℃ 이상까지 가열하면, 웨이퍼(200)의 표면에 형성된 소스 영역이나 드레인 영역 등에 불순물의 확산이 발생하여, 회로 특성이 열화되어, 반도체 디바이스의 성능이 저하되어버리는 경우가 있다. 웨이퍼(200)의 온도를 상술한 바와 같이 제한함으로써, 웨이퍼(200)의 표면에 형성된 소스 영역이나 드레인 영역에서의 불순물의 확산, 회로 특성의 열화, 반도체 디바이스의 성능의 저하를 억제할 수 있다.
(박막 형성 공정(S104))
이어서, 박막 형성 공정(S104)을 행한다. 여기에서는 박막 형성 공정(S104)의 기본적인 흐름에 대해서 설명하고, 본 실시 형태의 특징 부분에 대한 상세는 후술한다.
박막 형성 공정(S104)에서는, 가스 공급 구조(241a) 내지 가스 공급 구조(241c)로부터 TiCl4 가스를 공급하고, 가스 공급 구조(261a) 내지 가스 공급 구조(261c)로부터 플라즈마 상태의 암모니아 가스를 공급해서 웨이퍼(200) 위에 질화티타늄(TiN)막을 형성한다.
또한, 박막 형성 공정(S104)에서는, 기판 반입·적재 공정(S102) 후에도 계속해서, 배기부에 의해 처리실(201) 내가 배기된다. 이와 병행하여, 가스 공급 구조(281a) 내지 가스 공급 구조(281f)로부터 퍼지 가스로서의 N2 가스가 공급된다.
(서셉터 회전 개시(S202))
계속해서, 도 10을 참조하여, 박막 형성 공정(S104)의 상세를 설명한다. 먼저, 웨이퍼(200)가 각 웨이퍼 적재부(221)에 적재되면, 회전 기구(225)에 의해 서셉터(220)의 회전을 개시한다. 이때, 서셉터(220)의 회전 속도는 컨트롤러(300)에 의해 제어된다. 서셉터(220)의 회전 속도는, 예를 들어 1회전/분 이상 100회전/분 이하이다. 구체적으로는, 회전 속도는, 예를 들어 60회전/분이다. 서셉터(220)를 회전시킴으로써, 서셉터(220)의 표면과 웨이퍼(200)는 가스 공급 구조(241)와 가스 공급 구조(261)의 하방으로의 이동을 개시한다.
(가스 공급 개시(S204))
웨이퍼(200)를 가열해서 원하는 온도에 달하고, 서셉터(220)가 원하는 회전 속도에 도달하면, 가스 공급 구조(241a) 내지 가스 공급 구조(241c)로부터 TiCl4 가스의 공급을 개시한다. 이와 병행하여, 가스 공급 구조(261a) 내지 가스 공급 구조(261c)로부터 플라즈마 상태의 암모니아 가스를 공급한다.
이때, TiCl4 가스의 유량이 소정의 유량이 되도록, 매스 플로우 컨트롤러(245)를 조정한다. 또한, TiCl4 가스의 공급 유량은, 예를 들어 100sccm 이상 5000sccm 이하이다. 또한, TiCl4 가스와 함께, 캐리어 가스로서 N2 가스를 흘려도 된다.
또한, 암모니아 가스의 유량이 소정의 유량이 되도록, 매스 플로우 컨트롤러(265)를 조정한다. 또한, 암모니아 가스의 공급 유량은, 예를 들어 100sccm 이상 5000sccm 이하이다. 또한, 암모니아 가스와 함께, 캐리어 가스로서 N2 가스를 흘려도 된다.
또한, APC 밸브(294)의 밸브 개방도를 적정하게 조정함으로써, 처리실(201) 내의 압력을 소정의 압력으로 한다.
또한, 이 가스 공급 개시(S204)로부터, 웨이퍼(200)의 표면 위나 서셉터의 표면에 소정의 두께를 갖는 티타늄 함유층이 형성되기 시작한다.
(성막 공정(S206))
이어서, 소정의 횟수 서셉터(220)를 회전시켜, 후술하는 성막 공정이 행하여진다. 이때, 웨이퍼(200)와 서셉터(220)의 표면에 가스가 노출되기 때문에, 웨이퍼(200) 위에 원하는 막이 형성됨과 함께, 서셉터(220)의 표면에도 막이 형성된다.
이하, 도 11을 참조하여, 성막 공정(S206)의 상세를 설명한다.
(제1 가스의 가스 공급 구조 하방 영역 통과(S302))
웨이퍼(200)가 제1 가스의 가스 공급 구조(241)의 하방 영역을 통과하면, TiCl4 가스가 웨이퍼(200)에 공급된다. 웨이퍼(200) 표면의 위에는, TiCl4 가스가 웨이퍼(200) 위에 접촉함으로써 「제1 원소 함유층」으로서의 티타늄 함유층이 형성된다.
티타늄 함유층은, 예를 들어 처리실(201) 내의 압력, TiCl4 가스의 유량, 서셉터(220)의 온도, 제1 가스의 공급 구조 하방 영역의 통과에 걸리는 시간(제1 가스 공급 구조 하방 영역에서의 처리 시간) 등에 따라, 소정의 두께 및 소정의 분포로 형성된다.
(불활성 가스의 가스 공급 구조 하방 영역 통과(S304))
이어서, 웨이퍼(200)는, 가스 공급 구조(241)의 하방 영역을 통과한 후에, 서셉터(220)의 회전 방향(R)으로 이동해서 불활성 가스의 공급 구조 하방 영역으로 이동한다. 웨이퍼(200)가 불활성 가스의 공급 구조 하방 영역을 통과할 때에, 제1 가스의 공급 구조 하방 영역에서 웨이퍼(200)에 결합하지 못한 티타늄 성분이, 불활성 가스에 의해 웨이퍼(200) 위로부터 제거된다.
(제2 가스의 가스 공급 구조 하방 영역 통과(S306))
이어서, 웨이퍼(200)는, 불활성 가스의 공급 구조 하방 영역을 통과한 후에, 서셉터(220)의 회전 방향(R)으로 이동해서 제2 가스의 공급 구조 하방 영역으로 이동한다. 웨이퍼(200)가 제2 가스의 공급 구조 하방 영역을 통과할 때에, 제2 가스 공급 구조 하방 영역에서는, 티타늄 함유층과 암모니아 가스가 반응해서 질화티타늄 막이 형성된다.
(불활성 가스의 가스 공급 구조 하방 영역 통과(S308))
이어서, 웨이퍼(200)는, 제2 가스의 공급 구조 하방 영역을 통과한 후에, 서셉터(220)의 회전 방향(R)으로 이동해서 불활성 가스 공급 구조 하방 영역으로 이동한다. 웨이퍼(200)가 불활성 가스의 공급 구조 하방 영역을 통과할 때에, 제2 가스의 공급 구조 하방 영역에서 웨이퍼(200)의 티타늄 함유층과 반응하지 못한 질소 성분이, 불활성 가스에 의해 웨이퍼(200) 위로부터 제거된다.
(판정(S310))
그 동안에, 컨트롤러(300)는, 상기 1 사이클을 소정 횟수 실시했는지 여부를 판정한다. 구체적으로는, 컨트롤러(300)는, 서셉터(220)의 회전수를 카운트한다.
소정 횟수 실시하지 않았을 때(S310에서 "아니오"인 경우), 서셉터(220)의 회전을 더 계속시켜서, 제1 가스의 공급 구조 하방 영역 통과(S302), 불활성 가스의 공급 구조 하방 영역 통과(S304), 제2 가스의 공급 구조 하방 영역 통과(S306), 불활성 가스의 공급 구조 하방 영역 통과(S308)의 사이클을 반복한다. 소정 횟수 실시했을 때(S310에서 "예"인 경우), 성막 공정(S206)을 종료한다.
(가스 공급 정지(S208))
성막 공정(S206) 후, 적어도 밸브(246)를 폐쇄하고, 제1 원소 함유 가스의 공급을 정지한다. 이와 병행하여, 밸브(266)를 폐쇄하고, 제2 원소 함유 가스의 공급을 정지한다.
(서셉터 회전 정지(S210))
가스 공급 정지(S208) 후, 서셉터(220)의 회전을 정지한다. 이상에 의해, 박막 형성 공정(S104)이 종료된다.
(기판 반출 공정(S106))
이어서, 서셉터(220)를 하강시켜, 서셉터(220)의 표면으로부터 돌출시킨 웨이퍼 푸시업 핀(224) 위에 웨이퍼(200)를 지지시킨다. 그 후, 소정의 게이트 밸브를 개방하고, 제1 반송 로봇(112)을 사용해서 웨이퍼(200)를 반응 용기(203)의 밖으로 반출한다. 그 후, 기판 처리 공정을 종료하는 경우에는, 불활성 가스 공급계로부터 처리실(201) 내에 불활성 가스의 공급을 정지한다.
(클리닝 공정(S110))
그런데, 성막 공정(S104)에서는 웨이퍼(200)뿐만 아니라 서셉터(220)에도 가스가 노출되기 때문에, 서셉터(220)의 표면에도 성막되어버린다. 특히, 본 실시예의 경우, 가스의 노출양을 많게 하기 위해서 가스 공급 구멍의 선단과 서셉터(220)의 표면을 근접시키고 있기 때문에, 서셉터(220) 위에 막이 형성되기 쉽다. 따라서, 서셉터(220)의 표면에서는, 가스 공급 구멍의 바로 아래에서 치밀한 막이 형성된다. 또한, 가스 공급 구멍의 바로 아래 이외의 부분, 예를 들어 가스 공급 구멍보다 외주측, 또는 가스 공급 구멍보다 내주측의 영역에서는, 다 배기되지 못한 가스가 부착되어, 밀도가 불균일한 막이 형성된다. 이 때문에 정기적으로 서셉터의 클리닝 처리가 필요해진다.
본 실시 형태에 따른 클리닝 처리에 대해서 설명한다. 웨이퍼(200)를 반출한 후, 도 12에 기재된 바와 같이, 웨이퍼(200)가 없는 상태에서 서셉터(220)를 클리닝 포지션까지 상승시켜서 유지한다. 클리닝 포지션은, 기판 처리 포지션보다 낮은 위치에 설정된다.
구체적으로는, 클리닝 가스 공급 공정에서의 서셉터 표면과 볼록 형상 부재의 하단의 거리(h)가, 성막 공정에서의 거리(h)보다 커지는 포지션이다. 컨트롤러(300)는, 서셉터(220)를 상술한 위치로 조정한다.
서셉터(220)를 클리닝 포지션까지 이동시켜서 유지시키면, 가스 공급 구멍(242), 가스 공급 구멍(262)으로부터 각각 불활성 가스를 공급한다. 불활성 가스의 공급량은, 성막 공정에서의 각종 가스와 불활성 가스의 합계 유량보다 적은 양이 바람직하고, 예를 들어 클리닝 가스가 가스 공급 구멍(242), 가스 공급 구멍(262)에 유입되지 않을 정도의 공급량이면 된다. 이러한 공급량으로 함으로써, 후술하는 클리닝 가스의 확산을 억제하지 않고, 나아가 제1 가스 공급 구멍(242), 제2 가스 공급 구멍(262), 불활성 가스 공급 구멍(282)에 클리닝 가스가 유입되는 것을 방지한다. 적어도 클리닝 가스가 처리실에 공급되는 동안, 불활성 가스를 계속해서 공급한다. 이에 의해, 각 공급 구멍이나 이에 연속되는 공급관 내가 클리닝 가스에 의해 에칭되는 것을 방지한다.
불활성 가스의 공급과 병행하여, 가스 배기 구멍(251), 가스 배기 구멍(272)으로부터 처리실의 분위기를 배기하도록 배기부를 제어한다. 이때, 공급되는 클리닝 가스의 대부분이 배기 구멍에 유입되지 않을 정도의 배기량으로 한다. 예를 들어, 성막 공정에서의 배기 유량보다 작은 배기 유량으로 제어한다.
각 공급 구조로부터 불활성 가스의 공급을 개시하면, 서셉터(220)를 회전시킴과 함께 밸브(336)를 열어, 제3 가스 공급 구멍(282)으로부터 플라즈마 상태의 클리닝 가스의 공급을 개시한다. 기판 처리 포지션과 달리, 클리닝 포지션은 서셉터 표면과 가스 공급 구멍의 거리가 크기 때문에, 공급된 클리닝 가스의 대부분은 천장이나 격벽에 닿지 않고 가스 배기 구멍까지 도달할 수 있다. 즉, 클리닝 가스가 활성을 잃지 않고, 서셉터 표면에 도달한다. 에너지가 높은 클리닝 가스를 서셉터(220) 위에 공급할 수 있기 때문에, 서셉터(220) 표면을 얼룩 없이 클리닝할 수 있다.
여기서, 실시 형태 1의 비교예를 설명한다. 비교예는, 실시 형태 1과 마찬가지의 구조이지만, 기판 처리 포지션에서 클리닝 가스를 공급하는 점에서 상이하다.
서셉터(220)를 기판 처리 포지션까지 상승시켜서 유지시키면, 가스 공급 구멍(282)으로부터 플라즈마 상태의 클리닝 가스를 공급한다. 기판 처리 포지션은, 가스의 반응 효율이나 사용 효율을 높이기 위해서, 거리(h)는 가스를 처리실 내에 확산시키지 않을 정도의 거리로 하고 있다. 따라서, 클리닝 가스는 확산되기 어려운 상태에 있어, 다음과 같은 문제가 있다.
첫째로, 가스 공급 구멍과 서셉터의 거리가 가깝고, 그 분위기는 고압 상태로 되기 때문에, 클리닝 가스가 활성을 잃기 쉽다는 문제가 있다. 그 때문에, 가스 공급 구멍으로부터 이격된 위치에서는 클리닝 가스가 활성을 잃어버린다. 가스 공급 구멍의 근방에서는 에너지가 높은 클리닝 가스가 공급되지만, 다른 영역에서는 활성을 잃은 클리닝 가스가 공급된다. 따라서, 클리닝 가스의 에너지가 얼룩져버린다. 얼룩지게 되면, 장시간 클리닝한 경우에는 서셉터의 오버 에칭 현상이 일어나고, 단시간의 클리닝의 경우에는 미처 클리닝하지 못한 부분이 생겨버린다는 문제가 있다. 여기에서 「다른 영역」이란, 예를 들어 가스 배기 구멍의 바로 아래, 특히 내주측 가스 이동 억제부나 외주측 가스 이동 억제부의 바로 아래나, 가스 공급 구멍과 가스 배기 구멍의 사이의 공간을 가리킨다.
이에 반해, 본 실시 형태의 경우, 서셉터를 클리닝 포지션에 유지시킴으로써, 가스 공급 구멍 바로 아래의 압력을 낮춤과 함께, 가스가 확산하기 쉬운 공간을 확보할 수 있다. 따라서, 처리 공간에 있어서, 클리닝 가스의 에너지를 보다 균일하게 하는 것이 가능하게 된다. 이와 같이 하여 균일한 클리닝 처리를 가능하게 한다.
또한, 본 실시 형태에서는, 서셉터(220)의 표면과 볼록 형상부 하단과의 거리를 h로 하고, 클리닝 포지션에서의 h는, 기판 처리 포지션에 의한 h보다 커지도록 설명했지만, 이에 한하지 않고, 서셉터의 이동에 의해 클리닝 가스가 확산되는 공간을 확보할 수 있으면 된다. 예를 들어, 천장과 서셉터의 사이의 거리를 h로 해도 된다. 천장과의 거리를 h로 했을 경우, 가스 공급 구조가 열 늘어짐 등에 의해 변형되었다고 해도 일정한 거리를 유지할 수 있다. 한편, 서셉터(220)의 표면과 볼록 형상부 하단과의 거리를 h로 했을 경우, 보다 확실하게 공간을 확보할 수 있다.
<본 발명의 제2 실시 형태>
계속해서 제2 실시 형태를 설명한다. 제2 실시 형태는, 클리닝 가스의 공급 구멍 및 이와 관련한 클리닝 공정이 제1 실시 형태와 상이하다. 이하, 상위점을 중심으로 설명한다. 도 13, 도 14는 본 실시 형태에서의 처리 챔버를 설명하는 설명도이다. 실시예 1과 동일한 구성은 동일한 번호를 부여하고 있다.
(프로세스 챔버의 구성)
도 13, 도 14에 기재된 바와 같이, 제2 실시 형태에서는, 제1 실시 형태의 장치 구성 외에, 처리실 중앙 상방에 클리닝 가스 공급 구멍(332)이 형성된다. 클리닝 가스 공급 구멍(332)은 클리닝 가스 공급관(333)에 접속된다.
(성막 공정)
서셉터(220)를 기판 처리 포지션에 유지시킨다. 그 후 제1 실시 형태와 마찬가지로, 처리실에 가스를 공급하여, 웨이퍼(200) 위에 막을 형성한다.
(클리닝 공정)
계속해서 클리닝 공정을 설명한다. 먼저, 서셉터(220)를 클리닝 포지션에 유지시킨다. 제1 실시 형태와 마찬가지로, 가스 공급 구멍(242), 가스 공급 구멍(262)으로부터 불활성 가스의 공급을 개시함과 함께, 가스 배기 구멍(251), 가스 배기 구멍(272)으로부터 배기를 개시한다. 이어서, 가스 공급 구멍(282)과 가스 공급 구멍(332)으로부터 클리닝 가스가 공급되도록, 클리닝 가스 공급부를 제어한다.
이렇게 함으로써 내주측 가스 이동 억제부의 더 내주, 즉 서셉터(220)의 중앙부(220a)에 클리닝 대상물이 퇴적되었다고 해도, 중앙부(220a)의 클리닝이 가능하게 된다.
<본 발명의 제3 실시 형태>
계속해서 제3 실시 형태를 설명한다. 제3 실시 형태는, 클리닝 가스의 공급 구멍 및 이와 관련한 클리닝 공정이 제2 실시 형태와 상이하다. 이하, 상위점을 중심으로 설명한다. 도 15는 본 실시 형태에서의 처리 챔버를 설명하는 설명도이다. 실시예 2와 동일한 구성은 동일한 번호를 부여하고 있다.
(프로세스 챔버의 구성)
도 15에 기재된 바와 같이, 제3 실시 형태에서는, 서셉터(220)의 하방에 하방 배기 구멍(311)을 형성하고 있는 점에서 상이하다. 하방 배기 구멍(311)은, 배기관(312)의 일단으로서 구성된다. 배기관(312)에는, 상류로부터 폐쇄 밸브로서의 밸브(313), 압력 조정기(압력 조정부)로서의 APC(Auto Pressure Controller) 밸브(314), 펌프(315)가 배치되어 있다.
(성막 공정)
서셉터(220)를 기판 처리 포지션에 유지시킨다. 그 후 제1 실시 형태와 마찬가지로, 처리실에 가스를 공급하여, 웨이퍼(200) 위에 막을 형성한다. 본 실시 형태의 성막 공정에서는, 처리 가스가 서셉터(220)의 측면으로 돌아 들어가지 않도록, 밸브(313)를 폐쇄로 한다.
(클리닝 공정)
계속해서 클리닝 공정을 설명한다. 먼저, 서셉터(220)를 클리닝 포지션에 유지시킨다. 제2 실시 형태와 마찬가지로, 가스 공급 구멍(242), 가스 공급 구멍(262)으로부터 불활성 가스의 공급을 개시한다. 나아가, 배기 구멍(251), 배기 구멍(272)의 하류에 설치된 밸브(293)를 개방으로 함과 함께, 처리실 하방에 배치된 배기관(312)의 밸브(313)를 개방으로 한다. 이어서, 가스 공급 구멍(282)과 가스 공급 구멍(332)으로부터 클리닝 가스가 공급되도록, 클리닝 가스 공급부를 제어한다.
배기할 때는, 하방 배기 구멍(311)으로부터 배기하는 배기 컨덕턴스는, 상방 배기 구멍으로부터 배기하는 배기 컨덕턴스보다 커지도록 제어한다. 이렇게 함으로써, 가스 공급 구멍(282), 클리닝 가스 공급 구멍(332)으로부터 하방 배기 구멍(311)을 향하는 클리닝 가스의 가스 흐름이 형성된다. 이 가스 흐름에 의해, 외주측 가스 이동 억제부의 더 외주에 클리닝 대상물이 퇴적되었다고 해도, 그 부분에 대한 클리닝이 가능하게 된다.
<본 발명의 제4 실시 형태>
계속해서 제4 실시 형태를 설명한다. 제4 실시 형태는, 제3 실시 형태와 장치의 형태는 동일하지만, 클리닝 공정에서의 배기 제어가 상이하다. 이하, 상위점을 중심으로 설명한다.
(프로세스 챔버의 구성)
장치의 구조는 제3 실시 형태와 마찬가지이므로, 설명을 생략한다.
(성막 공정)
서셉터(220)를 기판 처리 포지션에 유지시킨다. 그 후 제1 실시 형태와 마찬가지로, 처리실에 가스를 공급하여, 웨이퍼(200) 위에 막을 형성한다. 본 실시 형태의 성막 공정에서는, 처리 가스가 서셉터(220)의 측면으로 돌아 들어가지 않도록, 밸브(313)를 폐쇄로 한다. 그 밖의 처리는 제3 실시 형태와 마찬가지이므로 생략한다.
(클리닝 공정)
계속해서 클리닝 공정을 설명한다. 먼저, 서셉터(220)를 클리닝 포지션에 유지시킨다. 제1 실시 형태와 마찬가지로, 가스 공급 구멍(242), 가스 공급 구멍(262)으로부터 불활성 가스의 공급을 개시한다. 나아가, 배기 구멍(251), 배기 구멍(272)의 하류에 설치된 밸브(293)를 폐쇄로 함과 함께, 처리실 하방에 배치된 배기관(312)의 밸브(313)를 개방으로 한다.
이어서, 가스 공급 구멍(282)과 가스 공급 구멍(332)으로부터 클리닝 가스가 공급되도록, 클리닝 가스 공급부를 제어한다.
밸브(293)를 폐쇄로 함과 함께, 밸브(313)를 개방으로 함으로써, 가스 공급 구멍(282), 클리닝 가스 공급 구멍(332)으로부터 하방 배기 구멍(311)을 향한 클리닝 가스의 가스 흐름이 보다 확실하게 형성된다. 이렇게 함으로써 외주측 가스 이동 억제부의 더 외주에 클리닝 대상물이 퇴적되었다고 해도, 그 부분에 대한 클리닝이 보다 확실하게 가능하게 된다.
<본 발명의 제5 실시 형태>
계속해서 제5 실시 형태를 설명한다. 제5 실시 형태는, 제3 실시 형태와 클리닝 가스의 공급계가 상이하다. 나아가, 클리닝 공정에서의 클리닝 가스의 공급 배기 제어가 상이하다. 이하, 상위점을 중심으로 설명한다. 이하, 도 16, 도 17, 도 18을 참조해서 설명한다.
(프로세스 챔버의 구성)
도 16에 기재된 바와 같이, 제5 실시 형태에서는, 처리실 상방의 중앙에 클리닝 가스 공급 구멍(332)이 형성되어 있다. 클리닝 가스 공급 구멍(332)은, 클리닝 가스 공급관(333)의 일단으로서 구성된다. 클리닝 가스 공급관(333)에는, 상류로부터 클리닝 가스원(334), 매스 플로우 컨트롤러(335), 밸브(336), 리모트 플라즈마부(337)가 설치된다. 제3 실시 형태에서는, 클리닝 가스 공급관(333)이 가스 공급관(283)에 접속되어 있었지만, 본 실시 형태에서는, 클리닝 가스 공급관(333)은, 가스 공급관(283)에 접속되어 있지 않다. 즉, 클리닝 가스 공급관(333)은, 가스 공급관(283)으로부터 독립된 구조이다.
(성막 공정)
서셉터(220)를 기판 처리 포지션에 유지시킨다. 그 후 제1 실시 형태와 마찬가지로, 처리실에 가스를 공급하여, 웨이퍼(200) 위에 막을 형성한다. 본 실시 형태의 성막 공정에서는, 처리 가스가 서셉터(220)의 측면으로 돌아 들어가지 않도록, 밸브(313)를 폐쇄로 한다.
(클리닝 공정)
계속해서 클리닝 공정을 설명한다. 먼저, 서셉터(220)를 클리닝 포지션에 유지시킨다. 제1 실시 형태와 마찬가지로, 가스 공급 구멍(242), 가스 공급 구멍(262), 가스 공급 구멍(282)으로부터 불활성 가스의 공급을 개시한다. 나아가, 배기 구멍(251, 272)의 하류에 설치된 밸브(293)를 폐쇄로 함과 함께, 처리실 하방에 배치된 배기관(312)의 밸브(313)를 개방으로 한다.
이어서, 클리닝 가스 공급 구멍(332)으로부터 클리닝 가스가 공급되도록, 클리닝 가스 공급부를 제어한다.
밸브(293)를 폐쇄로 함과 함께, 밸브(313)를 개방으로 함으로써, 가스 공급 구멍(282), 클리닝 가스 공급 구멍(332)으로부터 하방 배기 구멍(311)을 향한 클리닝 가스의 가스 흐름이 보다 확실하게 형성된다. 이렇게 함으로써 외주측 가스 이동 억제부의 더 외주에 클리닝 대상물이 퇴적되었다고 해도, 그 부분에 대한 클리닝이 가능하게 된다.
이와 같이, 클리닝 가스 공급관(333)을 불활성 가스 공급관(283)으로부터 독립시킴으로써, 고에너지의 클리닝 가스를 사용하는 것이 가능하게 된다. 한편, 제3 실시 형태의 경우, 고에너지의 클리닝 가스에 의해 불활성 가스 공급관(283) 내측이 에칭되어버릴 가능성이 있다.
이상과 같이, 고에너지의 클리닝 가스가 사용 가능하게 되므로, 클리닝 시간을 단축할 수 있다.
<본 발명의 다른 실시 형태>
이상, 본 발명의 실시 형태를 구체적으로 설명했지만, 본 발명은 상술한 각 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경 가능하다.
예를 들어, 클리닝 처리는 웨이퍼(200)가 없는 상태에서 행하고 있었지만, 웨이퍼 적재부(221)에 더미 기판을 둔 상태에서 클리닝 처리를 해도 된다. 성막 공정에서는 웨이퍼(200)가 적재되어 있기 때문에, 웨이퍼 적재부(221) 표면은 성막되지 않는다. 그 때문에, 웨이퍼 적재부(221)에 웨이퍼가 없는 상태에서 클리닝 가스를 공급한 경우, 웨이퍼 적재부(221)가 클리닝 가스에 의해 에칭될 가능성이 있다. 따라서, 상기와 같이 더미 기판을 적재함으로써, 에칭을 방지하는 것이 가능하게 된다.
또한, 예를 들어 상술한 각 실시 형태에서는, 서셉터(220)를 회전시킴으로써, 서셉터(220) 위의 각 웨이퍼(200)와 가스 공급 구조의 상대 위치를 이동시키는 구조를 예로 들었지만, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 즉, 본 발명은, 기판 적재대(221) 위의 각 웨이퍼와 가스 공급 구조의 상대 위치를 이동시키는 것이라면, 반드시 각 실시 형태에서 설명한 회전 구동식의 것일 필요는 없으며, 예를 들어 가스 공급 구조가 고정되는 처리실의 천장을 회전시켜도 된다.
또한, 예를 들어 상술한 각 실시 형태에서는, 기판 처리 장치가 행하는 성막 처리로서, 원료 가스(제1 처리 가스)로서 TiCl4 가스를 사용하고, 반응 가스(제2 처리 가스)로서 NH3 가스를 사용하여, 이들 교대로 공급함으로써 웨이퍼(200) 위에 TiN막을 형성하는 경우를 예로 들었지만, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 즉, 성막 처리에 사용하는 처리 가스는, TiCl4 가스나 NH3 가스 등에 한정되지 않고, 다른 종류의 가스를 사용해서 다른 종류의 박막을 형성해도 상관없다. 나아가, 3종류 이상의 처리 가스를 사용하는 경우라도, 이들을 교대로 공급해서 성막 처리를 행하는 것이라면, 본 발명을 적용하는 것이 가능하다.
또한, 예를 들어 상술한 각 실시 형태에서는, 기판 처리 장치가 행하는 처리로서 성막 처리를 예로 들었지만, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 즉, 성막 처리 외에, 산화막, 질화막을 형성하는 처리, 금속을 포함하는 막을 형성하는 처리이어도 된다. 또한, 기판 처리의 구체적 내용은 상관없으며, 성막 처리뿐만 아니라, 어닐 처리, 산화 처리, 질화 처리, 확산 처리, 리소그래피 처리 등의 다른 기판 처리에도 적절하게 적용할 수 있다. 또한, 본 발명은 다른 기판 처리 장치, 예를 들어 어닐 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 적절하게 적용할 수 있다. 또한, 본 발명은 이들 장치가 혼재되어 있어도 된다. 또한, 어느 한 실시 형태의 구성의 일부를 다른 실시 형태의 구성으로 치환하는 것이 가능하고, 또한, 어느 한 실시 형태의 구성에 다른 실시 형태의 구성을 첨가하는 것도 가능하다. 또한, 각 실시 형태의 구성의 일부에 대해서, 다른 구성의 추가, 삭제, 치환을 하는 것도 가능하다.
<본 발명의 바람직한 형태>
이하에, 본 발명의 바람직한 형태에 대해서 부기한다.
[부기 1]
본 발명의 일 형태에 의하면,
기판을 처리하는 처리실과,
상기 처리실에 설치되고, 복수의 기판을 원주 형상으로 적재하는 기판 적재대와,
상기 기판 적재대를 회전시키는 회전부와,
제1 가스를 상기 기판 적재대의 상방으로부터 공급하는 제1 가스 공급부와,
제2 가스를 상기 기판 적재대의 상방으로부터 공급하는 제2 가스 공급부와,
클리닝 가스를 상기 기판 적재대의 상방으로부터 공급하는 제3 가스 공급부와,
상기 제1 가스와 상기 제2 가스를 공급하는 동안에, 상기 기판 적재대를 기판 처리 포지션에 유지하고, 상기 클리닝 가스를 공급하는 동안에, 상기 기판 적재대를 클리닝 포지션에 유지하도록 제어하는 승강부
를 갖는 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기 2]
바람직하게는, 상기 기판 처리 포지션은, 상기 클리닝 포지션보다 상기 기판 적재대 표면과 상기 처리실의 천장으로부터 돌출되어 있는 볼록 형상 부재와의 사이의 거리가 짧은, 부기 1에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기 3]
바람직하게는, 상기 볼록 형상 부재는, 상기 제1 가스 공급부, 제2 가스 공급부, 제3 가스 공급부 중 어느 하나인, 부기 2에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기 4]
바람직하게는, 상기 기판 처리 포지션은, 상기 클리닝 포지션보다 상기 기판 적재대 표면과 상기 처리실의 천장과의 사이의 거리가 짧은, 부기 1에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기 5]
바람직하게는, 상기 제3 가스 공급부는, 상기 기판 적재대가 기판 처리 포지션에 유지되는 동안에, 상기 처리실에 불활성 가스를 공급하고, 상기 기판 적재대가 상기 클리닝 포지션에 유지되는 동안에, 상기 처리실에 클리닝 가스를 공급하는, 부기 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기 6]
바람직하게는, 상기 제3 가스 공급부로부터 클리닝 가스를 공급하는 동안에, 상기 제1 가스 공급부, 상기 제2 가스 공급부 중 어느 하나 또는 양쪽으로부터 불활성 가스를 공급하는 부기 1 내지 5 중 어느 하나에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기 7]
바람직하게는, 상기 제1 가스 공급부는 제1 가스 공급 구멍을 갖고, 상기 제2 가스 공급부는 제2 가스 공급 구멍을 갖고, 상기 제3 가스 공급 구멍은 제3 가스 공급 구멍을 갖고, 상기 처리실의 상방에서는, 상기 제1 가스 공급 구멍과 상기 제2 가스 공급 구멍의 조합이 복수 원주 형상으로 배치되고, 상기 제3 가스 공급 구멍은, 상기 제1 가스 공급 구멍과 상기 제2 가스 공급 구멍의 사이에 배치되는, 부기 1 내지 6의 기재 중 어느 하나에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기 8]
바람직하게는, 상기 처리실의 상방에는, 상기 제1 가스 공급 구멍과 상기 제2 가스 공급 구멍의 사이에 상방 배기 구멍이 형성되는, 부기 7에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기 9]
바람직하게는, 상기 처리실의 상방에는, 상기 제1 가스 공급 구멍의 처리실 중앙측에 상방 배기 구멍이 형성되어 있는, 부기 7에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기 10]
바람직하게는, 상기 처리실의 상방에는, 상기 제2 가스 공급 구멍의 처리실 중앙측에 상방 배기 구멍이 형성되어 있는, 부기 7에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기 11]
바람직하게는, 상기 처리실의 상방에는, 상기 제1 가스 공급 구멍의 처리실 외주측에 상방 배기 구멍이 형성되어 있는, 부기 7에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기 12]
바람직하게는, 상기 처리실의 상방에는, 상기 제2 가스 공급 구멍의 처리실 외주측에 상방 배기 구멍이 형성되어 있는, 부기 7에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기 13]
바람직하게는, 상기 처리실의 상방에는, 상기 제1 가스 공급 구멍의 외주에 제1 상방 배기 구멍이 형성되고, 상기 제2 가스 공급 구멍의 외주에 제2 상방 배기 구멍이 형성되는, 부기 7에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기 14]
바람직하게는, 또한, 상기 기판 적재대의 하방에는 하방 배기 구멍을 갖는 배기부가 설치되는, 부기 1 내지 13 중 어느 하나에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기 15]
바람직하게는, 상기 제3 가스 공급부로부터 클리닝 가스를 공급하는 동안에, 상기 제1 가스 공급부, 상기 제2 가스 공급부, 상기 제3 가스 공급부, 상기 배기부 중 어느 하나의 조합, 또는 모두는, 상기 하방 배기 구멍의 컨덕턴스를 상기 상방 배기 구멍의 컨덕턴스보다 크게 하도록 제어하는, 부기 14에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기 16]
바람직하게는, 상기 제1 가스 공급부는 제1 가스 공급 구멍을 갖고, 상기 제2 가스 공급부는 제2 가스 공급 구멍을 갖고, 상기 제3 가스 공급 구멍은 제3 가스 공급 구멍을 갖고, 상기 처리실의 상방에서는, 상기 제1 가스 공급 구멍과 상기 제2 가스 공급 구멍의 조합이 복수 원주 형상으로 배치되고, 상기 제3 가스 공급 구멍은, 상기 제1 가스 공급 구멍과 상기 제2 가스 공급 구멍의 사이에 배치되고, 또한 처리실 상방이며 처리실 상방의 중앙에는 클리닝 가스 공급부의 클리닝 가스 공급 구멍이 배치되는, 부기 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기 17]
바람직하게는, 상기 기판 적재대가 상기 클리닝 포지션에 유지되는 동안에, 상기 클리닝 가스 공급부는 상기 처리실에 클리닝 가스를 공급하는, 부기 16에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기 18]
바람직하게는, 상기 클리닝 가스 공급부로부터 클리닝 가스를 공급하는 동안에, 상기 제1 가스 공급부, 상기 제2 가스 공급부, 상기 제3 가스 공급부 중 어느 하나, 또는 그 조합, 또는 모두로부터 불활성 가스를 공급하는, 부기 16 또는 17에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기 19]
바람직하게는, 상기 기판 적재대의 하방에는 하방 배기 구멍을 갖는 배기부가 더 설치되는 부기 16 내지 18 중 어느 하나에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기 20]
바람직하게는, 상기 제3 가스 공급부로부터 클리닝 가스를 공급하는 동안에, 상기 제1 가스 공급부, 상기 제2 가스 공급부, 상기 제3 가스 공급부, 상기 배기부 중 어느 하나의 조합, 또는 모두는, 상기 하방 배기 구멍의 컨덕턴스를 상기 상방 배기 구멍의 컨덕턴스보다 커지도록 제어하는, 부기 19에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기 21]
본 발명의 다른 형태에 의하면,
기판을 처리실에 반입하고, 상기 처리실에 내포된 기판 적재대 위에 원주 형상으로 적재하는 공정과,
상기 기판 적재대를 기판 처리 포지션에 유지하는 공정과,
상기 기판 적재대를 회전시키면서, 제1 가스 공급부 및 제2 가스 공급부에 의해 제1 가스와 제2 가스를 상기 기판 적재대의 상방으로부터 공급하여, 상기 기판 처리 포지션에 유지된 상기 기판 적재대 위의 상기 기판을 처리하는 공정과,
상기 처리실로부터 상기 기판을 반출하는 공정과,
상기 기판 적재대를 클리닝 포지션에 유지하는 공정과,
상기 제3 가스 공급부로부터 클리닝 가스를 공급해서 상기 클리닝 포지션에 유지된 상기 기판 적재대를 클리닝하는 공정
을 갖는 반도체 장치의 제조 방법이 제공된다.
[부기 22]
본 발명의 또 다른 형태에 의하면,
기판을 처리실에 반입하여, 상기 처리실에 내포된 기판 적재대 위에 원주 형상으로 적재하는 공정과,
상기 기판 적재대를 기판 처리 포지션에 유지하는 공정과,
상기 기판 적재대를 회전시키면서, 제1 가스 공급부 및 제2 가스 공급부에 의해 제1 가스와 제2 가스를 상기 기판 적재대의 상방으로부터 공급하여, 상기 기판 처리 포지션에 유지된 상기 기판 적재대 위의 상기 기판을 처리하는 공정과,
상기 처리실로부터 상기 기판을 반출하는 공정과,
상기 기판 적재대를 클리닝 포지션에 유지하는 공정과,
상기 제3 가스 공급부로부터 클리닝 가스를 공급해서 상기 클리닝 포지션에 유지된 상기 기판 적재대를 클리닝하는 공정
을 실행시키는 프로그램이 제공된다.
[부기 23]
본 발명의 또 다른 형태에 의하면,
기판을 처리실에 반입하고, 상기 처리실에 내포된 기판 적재대 위에 원주 형상으로 적재하는 공정과,
상기 기판 적재대를 기판 처리 포지션에 유지하는 공정과,
상기 기판 적재대를 회전시키면서, 제1 가스 공급부 및 제2 가스 공급부에 의해 제1 가스와 제2 가스를 상기 기판 적재대의 상방으로부터 공급하여, 상기 기판 처리 포지션에 유지된 상기 기판 적재대 위의 상기 기판을 처리하는 공정과,
상기 처리실로부터 상기 기판을 반출하는 공정과,
상기 기판 적재대를 클리닝 포지션에 유지하는 공정과,
상기 제3 가스 공급부로부터 클리닝 가스를 공급해서 상기 클리닝 포지션에 유지된 상기 기판 적재대를 클리닝하는 공정
을 실행시키는 프로그램을 저장하는 기록 매체가 제공된다.
10: 기판 처리 장치 200: 웨이퍼(기판)
201: 처리실 203: 반응 용기
220: 서셉터 222: 승강 기구
241: 가스 공급 구조 261: 가스 공급 구조
281: 가스 공급 구조

Claims (22)

  1. 내부에 처리 공간을 정의하고, 상기 처리 공간의 상방을 정의하는 천장을 갖는, 기판을 처리하는 처리실과,
    상기 처리 공간에 설치되고, 복수의 기판을 원주 형상으로 적재하는 기판 적재대와,
    상기 기판 적재대를 회전시키는 회전부와,
    상기 처리실의 상기 천장에 접속된 제1 가스 공급 구멍 및 상기 제1 가스 공급 구멍의 하방에 위치한 제1 공간을 갖고, 제1 가스를 상기 처리 공간 내에서 상기 기판 적재대의 상방의 상기 제1 공간을 통해 상기 제1 가스 공급 구멍으로부터 공급하는 제1 가스 공급부와,
    상기 처리실의 상기 천장에 접속된 제2 가스 공급 구멍 및 상기 제2 가스 공급 구멍의 하방에 위치한 제2 공간을 갖고, 제2 가스를 상기 처리 공간 내에서 상기 기판 적재대의 상방의 상기 제2 공간을 통해 상기 제2 가스 공급 구멍으로부터 공급하는 제2 가스 공급부와,
    상기 처리실의 상기 천장에 접속된 제3 가스 공급 구멍을 갖고, 클리닝 가스를 상기 처리 공간 내에서 상기 기판 적재대의 상방의 상기 제3 가스 공급 구멍으로부터 공급하는 제3 가스 공급부와,
    상기 제1 가스와 상기 제2 가스를 공급하는 동안에, 상기 기판 적재대를 기판 처리 포지션에 유지하고, 상기 클리닝 가스를 공급하는 동안에, 상기 기판 적재대를 클리닝 포지션에 유지하도록 제어하는 승강부
    를 포함하고,
    상기 처리실의 상방에서는, 상기 제1 가스 공급 구멍과 상기 제2 가스 공급 구멍의 조합이 복수 원주 형상으로 배치되고, 상기 제3 가스 공급 구멍은, 상기 제1 가스 공급 구멍과 상기 제2 가스 공급 구멍의 사이에 배치되고, 상기 제3 가스 공급부로부터 클리닝 가스를 공급하는 동안에, 상기 제1 가스 공급부, 상기 제2 가스 공급부 중 어느 하나 또는 양쪽으로부터 불활성 가스를 공급하는, 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판 처리 포지션은, 상기 클리닝 포지션보다 상기 기판 적재대 표면과 상기 처리실의 천장으로부터 돌출되어 있는 볼록 형상 부재와의 사이의 거리가 짧은, 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 볼록 형상 부재는, 상기 제1 가스 공급부, 상기 제2 가스 공급부, 상기 제3 가스 공급부 중 어느 하나인, 기판 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기판 처리 포지션은, 상기 클리닝 포지션보다 상기 기판 적재대 표면과 상기 처리실의 천장과의 사이의 거리가 짧은, 기판 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제3 가스 공급부는, 상기 기판 적재대가 기판 처리 포지션에 유지되는 동안에, 상기 처리실에 불활성 가스를 공급하고, 상기 기판 적재대가 상기 클리닝 포지션에 유지되는 동안에, 상기 처리실에 클리닝 가스를 공급하는, 기판 처리 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제3 가스 공급부는, 상기 기판 적재대가 기판 처리 포지션에 유지되는 동안에, 상기 처리실에 불활성 가스를 공급하고, 상기 기판 적재대가 상기 클리닝 포지션에 유지되는 동안에, 상기 처리실에 클리닝 가스를 공급하는, 기판 처리 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 제3 가스 공급부는, 상기 기판 적재대가 기판 처리 포지션에 유지되는 동안에, 상기 처리실에 불활성 가스를 공급하고, 상기 기판 적재대가 상기 클리닝 포지션에 유지되는 동안에, 상기 처리실에 클리닝 가스를 공급하는, 기판 처리 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 제3 가스 공급부는, 상기 기판 적재대가 기판 처리 포지션에 유지되는 동안에, 상기 처리실에 불활성 가스를 공급하고, 상기 기판 적재대가 상기 클리닝 포지션에 유지되는 동안에, 상기 처리실에 클리닝 가스를 공급하는, 기판 처리 장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제1항에 있어서,
    상기 처리실의 상방에는, 상기 제1 가스 공급 구멍과 상기 제2 가스 공급 구멍의 사이에 상방 배기 구멍이 형성되는, 기판 처리 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 처리실의 상방에는, 상기 제1 가스 공급 구멍의 처리실 외주측에 상방 배기 구멍이 형성되어 있는, 기판 처리 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 처리실의 상방에는, 상기 제2 가스 공급 구멍의 처리실 외주측에 상방 배기 구멍이 형성되어 있는, 기판 처리 장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 처리실의 상방에서는, 상기 제1 가스 공급 구멍의 외주에 제1 상방 배기 구멍이 형성되고, 상기 제2 가스 공급 구멍의 외주에 제2 상방 배기 구멍이 형성되는, 기판 처리 장치.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 기판 적재대의 하방에는 하방 배기 구멍을 갖는 배기부가 더 설치되는, 기판 처리 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제3 가스 공급부로부터 상기 클리닝 가스를 공급하는 동안에, 상기 제1 가스 공급부, 상기 제2 가스 공급부, 상기 제3 가스 공급부, 상기 배기부 중 어느 하나의 조합, 또는 모두는, 상기 하방 배기 구멍의 컨덕턴스를 상기 상방 배기 구멍의 컨덕턴스보다 크게 하도록 제어하는, 기판 처리 장치.
  21. 내부에 처리 공간을 정의하고, 상기 처리 공간의 상방을 정의하는 천장을 갖는 처리실에 기판을 반입하고, 상기 처리 공간에 내포된 기판 적재대 위에 원주 형상으로 적재하는 공정과,
    상기 기판 적재대를 기판 처리 포지션에 유지하는 공정과,
    상기 기판 적재대를 회전시키면서, 상기 처리실의 상기 천장에 접속된 제1 가스 공급 구멍 및 상기 제1 가스 공급 구멍의 하방에 위치한 제1 공간을 갖고, 제1 가스를 상기 처리 공간 내에서 상기 기판 적재대의 상방의 상기 제1 공간을 통해 상기 제1 가스 공급 구멍으로부터 공급하는 제1 가스 공급부 및 상기 처리실의 상기 천장에 접속된 제2 가스 공급 구멍 및 상기 제2 가스 공급 구멍의 하방에 위치한 제2 공간을 갖고, 제2 가스를 상기 처리 공간 내에서 상기 기판 적재대의 상방의 상기 제2 공간을 통해 상기 제2 가스 공급 구멍으로부터 공급하는 제2 가스 공급부에 의해 제1 가스와 제2 가스를 상기 기판 적재대의 상방으로부터 공급하여, 상기 기판 처리 포지션에 유지된 상기 기판 적재대 위의 상기 기판을 처리하는 공정과,
    상기 처리실로부터 상기 기판을 반출하는 공정과,
    상기 기판 적재대를 클리닝 포지션에 유지하는 공정과,
    상기 처리실의 상기 천장에 접속된 제3 가스 공급 구멍을 갖고, 클리닝 가스를 상기 처리실 내에서 상기 기판 적재대의 상방의 상기 제3 가스 공급 구멍으로부터 공급하는 제3 가스 공급부로부터 클리닝 가스를 공급해서 상기 클리닝 포지션에 유지된 상기 기판 적재대를 클리닝하는 공정
    을 포함하고,
    상기 처리실의 상방에서는, 상기 제1 가스 공급 구멍과 상기 제2 가스 공급 구멍의 조합이 복수 원주 형상으로 배치되고, 상기 제3 가스 공급 구멍은, 상기 제1 가스 공급 구멍과 상기 제2 가스 공급 구멍의 사이에 배치되고, 상기 제3 가스 공급부로부터 클리닝 가스를 공급하는 동안에, 상기 제1 가스 공급부, 상기 제2 가스 공급부 중 어느 하나 또는 양쪽으로부터 불활성 가스를 공급하는, 반도체 장치의 제조 방법.
  22. 내부에 처리 공간을 정의하고, 상기 처리 공간의 상방을 정의하는 천장을 갖는 처리실에 기판을 반입하여, 상기 처리 공간에 내포된 기판 적재대 위에 원주 형상으로 적재하는 공정과,
    상기 기판 적재대를 기판 처리 포지션에 유지하는 공정과,
    상기 기판 적재대를 회전시키면서, 상기 처리실의 상기 천장에 접속된 제1 가스 공급 구멍 및 상기 제1 가스 공급 구멍의 하방에 위치한 제1 공간을 갖고, 제1 가스를 상기 처리 공간 내에서 상기 기판 적재대의 상방의 상기 제1 공간을 통해 상기 제1 가스 공급 구멍으로부터 공급하는 제1 가스 공급부 및 상기 처리실의 상기 천장에 접속된 제2 가스 공급 구멍 및 상기 제2 가스 공급 구멍의 하방에 위치한 제2 공간을 갖고, 제2 가스를 상기 처리 공간 내에서 상기 기판 적재대의 상방의 상기 제2 공간을 통해 상기 제2 가스 공급 구멍으로부터 공급하는 제2 가스 공급부에 의해 제1 가스와 제2 가스를 상기 기판 적재대의 상방으로부터 공급하여, 상기 기판 처리 포지션에 유지된 상기 기판 적재대 위의 상기 기판을 처리하는 공정과,
    상기 처리실로부터 상기 기판을 반출하는 공정과,
    상기 기판 적재대를 클리닝 포지션에 유지하는 공정과,
    상기 처리실의 상기 천장에 접속된 제3 가스 공급 구멍을 갖고, 클리닝 가스를 상기 처리실 내에서 상기 기판 적재대의 상방의 상기 제3 가스 공급 구멍으로부터 공급하는 제3 가스 공급부로부터 클리닝 가스를 공급해서 상기 클리닝 포지션에 유지된 상기 기판 적재대를 클리닝하는 공정 - 상기 처리실의 상방에서는, 상기 제1 가스 공급 구멍과 상기 제2 가스 공급 구멍의 조합이 복수 원주 형상으로 배치되고, 상기 제3 가스 공급 구멍은, 상기 제1 가스 공급 구멍과 상기 제2 가스 공급 구멍의 사이에 배치되고, 상기 제3 가스 공급부로부터 클리닝 가스를 공급하는 동안에, 상기 제1 가스 공급부, 상기 제2 가스 공급부 중 어느 하나 또는 양쪽으로부터 불활성 가스를 공급함 -
    을 컴퓨터에서 실행시키는 프로그램을 기억하는 기록 매체.
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