KR102242263B1 - 금속 오염 방지 방법 및 성막 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 성막 장치의 클리닝 시에 발생하는 금속 오염을 방지할 수 있는 금속 오염 방지 방법 및 성막 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
성막 처리에 사용하는 처리실의 드라이 클리닝 후, 또한 성막 개시 전에 행하는 금속 오염 방지 방법이며,
상기 처리실 내를, 드라이 클리닝 시의 온도로부터 소정의 성막 온도로 변경하는 온도 변경 스텝과,
해당 온도 변경 스텝을 행한 후, 상기 처리실 내에 수소 및 산소를 공급하고, 상기 처리실 내에서 상기 수소 및 산소를 활성화하는 활성화 스텝과,
해당 활성화 스텝을 행한 후, 상기 처리실 내에 기판이 존재하지 않는 상태에서 상기 성막 처리를 행하고, 상기 처리실 내를 코팅하는 스텝을 갖는다.

Description

금속 오염 방지 방법 및 성막 장치{METAL CONTAMINATION PREVENTION METHOD AND FILM FORMATION APPARATUS}
본 발명은 금속 오염 방지 방법 및 성막 장치에 관한 것이다.
종래부터, 회전 테이블의 회전 방향으로 이격되어 설치되고, 제1 처리 가스 및 제2 처리 가스를 각각 기판에 공급하는 제1 처리 가스 공급부 및 제2 처리 가스 공급부와, 제1 처리 가스 및 제2 처리 가스를 각각 전적으로 배기하는 제1 및 제2 진공 배기구와, 클리닝 가스를 공급하는 클리닝 가스 공급부를 구비한 성막 장치에 있어서, 제1 진공 배기구의 배기를 멈추고, 제2 진공 배기구로부터 진공 배기를 행하면서, 클리닝 가스를 공급하는 클리닝 방법이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
이러한 특허문헌 1에 기재된 클리닝 방법에 의하면, 클리닝 가스가 제2 진공 배기구로부터 많이 배기되어, 회전 테이블에 접촉하는 클리닝 가스의 양이 적어진다고 하는 문제를 방지할 수 있다.
일본특허공개 제2014-17322호 공보
그러나, 성막 장치의 클리닝에는, ClF3 등의 불소계의 클리닝 가스가 사용되는 경우가 많고, 에칭 작용을 갖는 가스가 사용되는 경우가 많다. 이러한 불소계 가스를 사용한 클리닝에서는, 회전 테이블 상의 막을 제거할 뿐만 아니라, 회전 테이블이나 처리실 내의 금속 부품 등에도 대미지를 끼치게 되어 버리고, 그에 의해 금속 오염이 발생하는 경우가 있다. 이러한 금속 오염이 발생하면, 성막되는 막에 불순물인 금속 성분이 혼입되어, 막의 품질이 저하되어 버린다는 문제를 일으킨다.
그래서, 본 발명은, 성막 장치의 클리닝 시에 발생하는 금속 오염을 방지할 수 있는 금속 오염 방지 방법 및 성막 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 양태에 따른 금속 오염 방지 방법은, 성막 처리에 사용하는 처리실의 드라이 클리닝 후, 또한 성막 개시 전에 행하는 금속 오염 방지 방법이며,
상기 처리실 내를, 드라이 클리닝 시의 온도로부터 소정의 성막 온도로 변경하는 온도 변경 스텝과,
해당 온도 변경 스텝을 행한 후, 상기 처리실 내에 수소 및 산소를 공급하고, 상기 처리실 내에서 상기 수소 및 산소를 활성화하는 활성화 스텝과,
해당 활성화 스텝을 행한 후, 상기 처리실 내에 기판이 존재하지 않는 상태에서 상기 성막 처리를 행하여, 상기 처리실 내를 코팅하는 스텝을 갖는다.
본 발명에 따르면, 드라이 클리닝 시에 발생하는 금속 오염이 성막 처리에 악영향을 주는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 성막 장치의 단면도이다.
도 2는 도 1의 성막 장치의 내부의 개략 구성에 도시하는 사시도이다.
도 3은 도 1의 성막 장치의 평면도이다.
도 4는 도 1의 성막 장치에 있어서의 공급 영역 및 분리 영역의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 5는 분리 영역의 사이즈를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 1의 성막 장치의 다른 단면도이다.
도 7은 도 1의 성막 장치의 또 다른 단면도이다.
도 8은 도 1의 성막 장치의 일부 파단 사시도이다.
도 9는 종래의 드라이 클리닝 후의 시퀀스를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 금속 오염 방지 방법의 일례를 나타낸 시퀀스도이다.
도 11은 수소의 연소 반응을 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 금속 오염 방지 방법의 시퀀스의 일례를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 금속 오염 방지 방법의 시퀀스의 일례를 나타낸 도면이다.
도 14는 성막 처리 및 클리닝 처리의 일련의 전체의 처리를 설명하기 위한 처리 흐름도이다.
도 15는 본 발명의 실시예 실시 결과를 금속 원소별로 나누어서 도시한 도면이다.
도 16은 본 실시예의 결과를 공정별로 나누어서 도시한 도면이다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명을 실시하기 위한 형태의 설명을 행한다.
[성막 장치]
먼저, 본 발명의 실시 형태에 따른 성막 장치에 대해서 설명한다. 본 발명의 실시 형태에 따른 금속 오염 방지 방법은, 여러 성막 장치에 적용될 수 있지만, 이하 본 발명의 실시 형태에 따른 금속 오염 방지 방법이 적합하게 적용될 수 있는 일 실시 형태에 따른 성막 장치에 대해서 설명한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 성막 장치는, 도 1(도 3의 A-A선을 따른 단면도) 및 도 2에 도시한 바와 같이, 대략 원형의 평면 형상을 갖는 편평한 진공 용기(1)와, 이 진공 용기(1) 내에 설치되고, 진공 용기(1)의 중심에 회전 중심을 갖는 회전 테이블(2)을 구비한다. 진공 용기(1)는, 웨이퍼(W)를 내부에 수용하고, 웨이퍼(W)의 표면 위에 성막 처리를 실시하기 위한 처리실이다. 진공 용기(1)는, 용기 본체(12)와, 이들로부터 분리 가능한 천장판(11)으로 구성되어 있다. 천장판(11)은, 예를 들어 O-링 등의 밀봉 부재(13)를 통해서 용기 본체(12)에 설치되고, 이에 의해 진공 용기(1)가 기밀하게 밀폐된다. 천장판(11) 및 용기 본체(12)는, 예를 들어 알루미늄(Al)으로 제작할 수 있다. 또한, 회전 테이블(2)은, 예를 들어 석영으로 제작할 수 있다.
도 1을 참조하면, 회전 테이블(2)은, 중앙에 원형의 개구부를 갖고 있으며, 개구부의 둘레에서 원통 형상의 코어부(21)에 의해 상하로부터 끼워져서 유지되어 있다. 코어부(21)는, 연직 방향으로 신장된 회전축(22)의 상단에 고정되어 있다. 회전축(22)은 용기 본체(12)의 저면부(14)를 관통하고, 그 하단이 당해 회전축(22)을 연직축 주위로 회전시키는 구동부(23)에 설치되어 있다. 이 구성에 의해, 회전 테이블(2)은 그 중심축을 회전 중심으로 해서 회전할 수 있다. 또한, 회전축(22) 및 구동부(23)는, 상면이 개구된 통상의 케이스체(20) 내에 수납되어 있다. 이 케이스체(20)는 그 상면에 설치된 플랜지 부분을 통해 진공 용기(1)의 저면부(14)의 하면에 기밀하게 설치되어 있고, 이에 의해, 케이스체(20)의 내부 분위기가 외부 분위기로부터 격리되어 있다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 회전 테이블(2)의 상면에, 각각 웨이퍼(W)가 적재되는 복수(도시의 예에서는 5개)의 원형 오목부 형상의 적재부(24)가 등각도 간격으로 형성되어 있다. 단, 도 3에서는 웨이퍼(W)를 1매만을 나타내고 있다.
도 4의 (a)를 참조하면, 적재부(24)와 적재부(24)에 적재된 웨이퍼(W)의 단면이 나타나 있다. 도시한 바와 같이, 적재부(24)는, 웨이퍼(W)의 직경보다 약간(예를 들어 4㎜) 큰 직경과, 웨이퍼(W)의 두께와 똑같은 깊이를 갖고 있다. 적재부(24)의 깊이와 웨이퍼(W)의 두께가 거의 똑같기 때문에, 웨이퍼(W)가 적재부(24)에 적재되었을 때, 웨이퍼(W)의 표면은, 회전 테이블(2)의 적재부(24)를 제외한 영역의 표면과 거의 동일한 높이가 된다. 가령, 웨이퍼(W)와 그 영역 사이에 비교적 큰 단차가 있으면, 그 단차에 의해 가스의 흐름에 난류가 생겨서, 웨이퍼(W) 상에서의 막 두께 균일성이 영향을 받는다. 이 영향을 저감하기 위해서, 2개의 표면이 거의 동일한 높이에 있다. 「거의 동일한 높이」는, 높이의 차가 약 5㎜ 이하여도 되지만, 가공 정밀도가 허용하는 범위에서 가능한 한 제로에 가까우면 바람직하다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 회전 테이블(2)의 회전 방향(예를 들어 도 3의 화살표 RD)을 따라서 서로 이격한 2개의 볼록 형상부(4)가 마련되어 있다. 도 2 및 도 3에서는 천장판(11)을 생략하고 있지만, 볼록 형상부(4)는, 도 4에 도시한 바와 같이 천장판(11)의 하면에 마련되어 있다. 또한, 도 3에서 알 수 있듯이, 볼록 형상부(4)는, 거의 부채형의 상면 형상을 갖고 있고, 그 정상부는 진공 용기(1)의 거의 중심에 위치하고, 원호는 용기 본체(12)의 내주벽을 따라 위치하고 있다. 또한, 도 4의 (a)에 도시하는 바와 같이, 볼록 형상부(4)는, 그 하면(44)이 회전 테이블(2)로부터 높이 h1에 위치하도록 배치된다.
또한, 도 3 및 도 4를 참조하면, 볼록 형상부(4)는, 볼록 형상부(4)가 2분할되도록 반경 방향으로 연장되는 홈부(43)를 갖고, 홈부(43)에는 분리 가스 노즐(41(42))이 수용되어 있다. 홈부(43)는, 본 실시 형태에서는, 볼록 형상부(4)를 이등분하도록 형성되지만, 다른 실시 형태에 있어서는, 예를 들어 볼록 형상부(4)에 있어서의 회전 테이블(2)의 회전 방향 상류측이 넓어지도록 홈부(43)를 형성해도 된다. 분리 가스 노즐(41(42))은, 도 3에 도시한 바와 같이, 용기 본체(12)의 주위벽부로부터 진공 용기(1) 안으로 도입되고, 그 기단부인 가스 도입 포트(41a(42a))를 용기 본체(12)의 외주위벽에 설치함으로써 지지되어 있다.
분리 가스 노즐(41(42))은, 분리 가스의 가스 공급원(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 분리 가스는 질소(N2) 가스나 불활성 가스여도 되고, 또한 성막에 영향을 주지 않는 가스이면, 분리 가스의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 본 실시 형태에 있어서는, 분리 가스로서 N2 가스가 이용된다. 또한, 분리 가스 노즐(41(42))은, 회전 테이블(2)의 표면을 향해서 N2 가스를 토출하기 위한 토출 구멍(40)(도 4)을 갖고 있다. 토출 구멍(40)은, 길이 방향으로 소정의 간격으로 배치되어 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 토출 구멍(40)은, 약 0.5㎜의 구경을 갖고, 분리 가스 노즐(41(42))의 길이 방향을 따라서 약 10㎜의 간격으로 배열되어 있다.
이상의 구성에 의해, 분리 가스 노즐(41)과 이것에 대응하는 볼록 형상부(4)에 의해, 분리 공간(H)을 구획 형성하는 분리 영역(D1)이 제공된다. 마찬가지로, 분리 가스 노즐(42)과 이것에 대응하는 볼록 형상부(4)에 의해, 분리 공간(H)을 구획 형성하는 분리 영역(D2)이 제공된다. 또한, 분리 영역(D1)에 대하여 회전 테이블(2)의 회전 방향 하류측에는, 분리 영역(D1, D2)과, 회전 테이블(2)과, 천장판(11)의 하면(45)(이하, 천장면(45))과, 용기 본체(12)의 내주벽으로 대략 둘러싸인 제1 영역(48A)(제1 공급 영역)이 형성되어 있다. 또한, 분리 영역(D1)에 대하여 회전 테이블(2)의 회전 방향 상류측에는, 분리 영역(D1, D2)과, 회전 테이블(2)과, 천장면(45)과, 용기 본체(12)의 내주벽으로 대략 둘러싸인 제2 영역(48B)(제2 공급 영역)이 형성되어 있다. 분리 영역(D1, D2)에 있어서, 분리 가스 노즐(41, 42)로부터 N2 가스가 토출되면, 분리 공간(H)은 비교적 높은 압력이 되고, N2 가스는 분리 공간(H)으로부터 제1 영역(48A) 및 제2 영역(48B)을 향해서 흐른다. 바꾸어 말하면, 분리 영역(D1, D2)에 있어서의 볼록 형상부(4)는, 분리 가스 노즐(41, 42)로부터의 N2 가스를 제1 영역(48A) 및 제2 영역(48B)으로 안내한다.
또한, 도 2 및 도 3을 참조하면, 제1 영역(48A)에 있어서 용기 본체(12)의 주위벽부로부터 회전 테이블(2)의 반경 방향으로 원료 가스 노즐(31)이 도입되고, 제2 영역(48B)에 있어서 용기 본체(12)의 주위벽부로부터 회전 테이블의 반경 방향으로 산소 가스 노즐(32) 및 수소 가스 노즐(33)이 도입되어 있다. 이들 원료 가스 노즐(31), 산소 가스 노즐(32), 수소 가스 노즐(33)은, 분리 가스 노즐(41, 42)과 마찬가지로, 기단부인 가스 도입 포트(31a, 32a, 33a)를 용기 본체(12)의 외주위벽에 설치함으로써 지지되어 있다.
또한, 원료 가스 노즐(31), 산소 가스 노즐(32) 및 수소 가스 노즐(33)은, 회전 테이블(2)의 상면(웨이퍼의 적재부(24)가 있는 면)을 향해서 반응 가스를 토출하기 위한 복수의 토출 구멍(34)을 갖고 있다(도 4 참조). 본 실시 형태에 있어서는, 토출 구멍(34)은 약 0.5㎜의 구경을 갖고, 원료 가스 노즐(31), 산소 가스 노즐(32) 및 수소 가스 노즐(33)의 길이 방향을 따라 약 10㎜의 간격으로 배열되어 있다.
도시를 생략하지만, 원료 가스 노즐(31)은, 원료 가스 공급원(도시하지 않음)에 접속되고, 산소 가스 노즐(32)은, 산소 가스 공급원(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 또한, 수소 가스 노즐(33)은, 수소 가스 공급원(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 원료 가스로서는 여러 가스를 사용할 수 있지만, 본 실시 형태에 있어서는, 실리콘 함유 가스가 이용되고, 구체적으로는, 트리스디메틸아미노실란(3DMAS) 가스가 이용된 예를 들어 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 원료 가스 노즐(31)의 하방 영역을, 3DMAS 가스를 웨이퍼에 흡착시키기 위한 처리 영역 P1이라 하며, 산소 가스 노즐(32) 및 수소 가스 노즐(33)의 하방 영역을, O2 가스를 웨이퍼에 흡착한 3DMAS 가스와 반응(산화)시키기 위한 처리 영역(P2)이라고 하는 경우가 있다. 또한, 수소 가스 노즐(33)은, 본 실시 형태에 따른 금속 오염 방지 방법을 실시할 때에 이용됨과 함께, 성막 처리를 행하는 경우에도 이용된다. 성막 처리 중은, 산소 가스 노즐(32)로부터 산소를 공급함과 함께, 수소 가스 노즐(33)로부터 수소를 공급함으로써 3DMAS를 산화한다.
또한, 제1 영역(48A)에는, 클리닝 가스 노즐(35)이 설치되어 있다. 클리닝 가스 노즐(35)은, 성막 처리 시에는 사용되지 않지만, 성막 처리를 계속하여, 회전 테이블(2)의 표면이나 진공 용기(1) 내에 산화막이 많이 퇴적하고, 이들 산화막을 제거한 쪽이 좋다고 판정되고, 진공 용기(1) 내의 드라이 클리닝을 행할 때 사용된다. 드라이 클리닝을 행할 때에는, 원료 가스, 산소 가스 및 수소 가스의 공급은 정지한 상태에서, 클리닝 가스 노즐(35)로부터 ClF3 등의 불소계 가스가 공급된다. 이러한 불소계의 드라이 클리닝 가스는, 에칭 기능을 갖고, 산화막을 제거할 수 있지만, 동시에 석영으로 이루어지는 회전 테이블(2), 알루미늄으로 이루어지는 천장판(11) 및 용기 본체(12), 진공 용기(1) 내의 다른 부품 등에도 다소의 대미지를 주게 되어 버린다. 이에 의해, 금속 입자가 인출되어, 금속 오염이 발생하여, 클리닝 후의 성막 처리에 금속 오염의 악영향을 줄 수 있다. 본 실시 형태에 따른 성막 장치 및 금속 오염 방지 방법에서는, 이러한 금속 오염의 성막에 대한 악영향을 억제하지만, 그 상세에 대해서는 후술하기로 하고, 성막 장치의 다른 구성 요소에 대해서 더 설명한다.
다시 도 4를 참조하면, 분리 영역(D1)에는 평탄한 낮은 천장면(44)이 있고(도시하지 않았지만 분리 영역(D2)에 있어서도 마찬가지), 제1 영역(48A) 및 제2 영역(48B)에는, 천장면(44)보다 높은 천장면(45)이 있다. 이 때문에, 제1 영역(48A) 및 제2 영역(48B)의 용적은, 분리 영역(D1, D2)에 있어서의 분리 공간(H)의 용적보다 크다. 또한, 후술하는 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 진공 용기(1)에는, 제1 영역(48A) 및 제2 영역(48B)을 각각 배기하기 위한 배기구(61, 62)가 설치되어 있다. 이들에 의해, 제1 영역(48A) 및 제2 영역(48B)을, 분리 영역(D1, D2)의 분리 공간(H)에 비교해서 낮은 압력으로 유지할 수 있다. 이 경우, 제1 영역(48A)에 있어서 원료 가스 노즐(31)로부터 토출되는 3DMAS 가스는, 분리 영역(D1, D2)의 분리 공간(H)의 압력이 높기 때문에, 분리 공간(H)을 빠져 나가서 제2 영역(48B)으로 도달할 수 없다. 또한, 제2 영역(48B)에 있어서 산소 가스 노즐(32)로부터 토출되는 O2 가스는, 분리 영역(D1, D2)의 분리 공간(H)의 압력이 높기 때문에, 분리 공간(H)을 빠져 나가서 제1 영역(48A)으로 도달할 수 없다. 따라서, 양 반응 가스는, 분리 영역(D1, D2)에 의해 분리되어, 진공 용기(1) 내의 기상 중에서 혼합되는 일은 거의 없다.
또한, 낮은 천장면(44)의 회전 테이블(2)의 상면으로부터 측정한 높이 h1(도 4의 (a))은, 분리 가스 노즐(41(42))로부터의 N2 가스의 공급량에 따라 의하지만, 분리 영역(D1, D2)의 분리 공간(H)의 압력을 제1 영역(48A) 및 제2 영역(48B)의 압력보다 높게 할 수 있도록 설정된다. 높이 h1은 예를 들어 0.5㎜ 내지 10㎜이면 바람직하고, 가능한 한 작게 하면 더욱 바람직하다. 단, 회전 테이블(2)의 회전 요동에 의해 회전 테이블(2)이 천장면(44)에 충돌하는 것을 피하기 위해, 높이 h1은 3.5㎜ 내지 6.5㎜ 정도여도 된다. 또한, 볼록 형상부(4)의 홈부(43)에 수용되는 분리 가스 노즐(42(41))의 하단으로부터 회전 테이블(2)의 표면까지의 높이 h2(도 4의 (a))도 마찬가지로 0.5㎜ 내지 4㎜여도 된다.
또한, 볼록 형상부(4)는, 도 5의 (a) 및 (b)에 도시하는 바와 같이, 예를 들어 웨이퍼 중심(WO)이 통과하는 경로에 대응하는 원호의 길이(L)가 웨이퍼(W)의 직경의 약 1/10 내지 약 1/1, 바람직하게는 약 1/6 이상이면 바람직하다. 이에 의해, 분리 영역(D1, D2)의 분리 공간(H)을 확실하게 높은 압력으로 유지하는 것이 가능하게 된다.
이상의 구성을 갖는 분리 영역(D1, D2)에 의하면, 회전 테이블(2)이 예를 들어 약 240rpm의 회전 속도로 회전한 경우에도, 3DMAS 가스와 O2 가스를 보다 확실하게 분리할 수 있다.
도 1, 도 2 및 도 3을 다시 참조하면, 코어부(21)를 둘러싸도록 천장판(11)의 하면에 설치된 환상의 돌출부(5)가 마련되어 있다. 돌출부(5)는, 코어부(21)보다 외측의 영역에서 회전 테이블(2)과 대향하고 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 도 7에 명료하게 나타낸 바와 같이, 공간(50)의 하면의 회전 테이블(2)로부터의 높이 h15는, 공간(H)의 높이 h1보다 약간 낮다. 이것은, 회전 테이블(2)의 중심부 근방에서의 회전 요동이 작기 때문이다. 구체적으로는, 높이 h15는 1.0㎜ 내지 2.0㎜ 정도여도 된다. 또한, 다른 실시 형태에 있어서는, 높이 h15와 h1은 동등해도 되고, 또한 돌출부(5)와 볼록 형상부(4)는 일체로 형성되어도 되고, 별체로 형성되어 결합되어도 된다. 또한, 도 2 및 도 3은 볼록 형상부(4)를 진공 용기(1) 내에 남겨둔 채 천장판(11)을 떼어낸 진공 용기(1)의 내부를 나타내고 있다.
도 1의 약 절반의 확대도인 도 6을 참조하면, 진공 용기(1)의 천장판(11)의 중심부에는 분리 가스 공급관(51)이 접속되어 있고, 이에 의해, 천장판(11)과 코어부(21) 사이의 공간(52)에 N2 가스가 공급된다. 이 공간(52)에 공급된 N2 가스에 의해, 돌출부(5)와 회전 테이블(2)의 좁은 간극(50)은, 제1 영역(48A) 및 제2 영역(48B)에 비교해서 높은 압력으로 유지될 수 있다. 이 때문에, 제1 영역(48A)에 있어서 원료 가스 노즐(31)로부터 토출되는 3DMAS 가스는, 압력이 높은 간극(50)을 빠져 나가서 제2 영역(48B)으로 도달할 수 없다. 또한, 제2 영역(48B)에 있어서 산소 가스 노즐(32)로부터 토출되는 O2 가스는, 압력이 높은 간극(50)을 빠져 나가서 제1 영역(48A)으로 도달할 수 없다. 따라서, 양 반응 가스는, 간극(50)에 의해 분리되며, 진공 용기(1) 내의 기상 중에서 혼합되는 일은 거의 없다. 즉, 본 실시 형태의 성막 장치에 있어서는, 3DMAS 가스와 O2 가스를 분리하기 위해서 회전 테이블(2)의 회전 중심부와 진공 용기(1)에 의해 구획 형성되고, 제1 영역(48A) 및 제2 영역(48B)보다 높은 압력으로 유지되는 중심 영역(C)이 마련되어 있다.
도 7은 도 3의 B-B선을 따른 단면도의 약 절반을 나타내고, 여기에는 볼록 형상부(4)와, 볼록 형상부(4)와 일체로 형성된 돌출부(5)가 도시되어 있다. 도시한 바와 같이, 볼록 형상부(4)는, 그 외측 테두리에 있어서 L자 형상으로 굴곡진 굴곡부(46)를 갖고 있다. 굴곡부(46)는, 회전 테이블(2)과 용기 본체(12) 사이의 공간을 대략 매립하고 있고, 원료 가스 노즐(31)로부터의 3DMAS 가스와 산소 가스 노즐(32)로부터의 O2 가스가 이 간극을 통해서 혼합하는 것을 저지한다. 굴곡부(46)와 용기 본체(12) 사이의 간극 및 굴곡부(46)와 회전 테이블(2) 사이의 간극은, 예를 들어 회전 테이블(2)로부터 볼록 형상부(4)의 천장면(44)까지의 높이 h1과 거의 동일해도 된다. 또한, 굴곡부(46)가 있기 때문에, 분리 가스 노즐(41, 42)(도 3)로부터의 N2 가스는, 회전 테이블(2)의 외측을 향해서는 흐르기 어렵다. 따라서, 분리 영역(D1, D2)으로부터 제1 영역(48A) 및 제2 영역(48B)에 대한 N2 가스의 흐름이 촉진된다. 또한, 굴곡부(46)의 하방으로 블록 부재(71b)를 설치하면, 분리 가스가 회전 테이블(2)의 하방까지 흐르는 것을 더욱 억제할 수 있기 때문에, 더욱 바람직하다.
또한, 굴곡부(46)와 회전 테이블(2) 사이의 간극은, 회전 테이블(2)의 열팽창을 고려하여, 회전 테이블(2)이 후술하는 히터 유닛에 의해 가열된 경우에, 상기 간격(h1 정도)이 되도록 설정하는 것이 바람직하다.
한편, 제1 영역(48A) 및 제2 영역(48B)에 있어서, 용기 본체(12)의 내주벽은, 도 3에 도시한 바와 같이 외측으로 오목하게, 배기 영역(6)이 형성되어 있다. 이 배기 영역(6)의 저부에는, 도 3 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 예를 들어 배기구(61, 62)가 설치되어 있다. 이들 배기구(61, 62)는 각각 배기관(63)을 통해서 진공 배기 장치인 예를 들어 공통의 진공 펌프(64)에 접속되어 있다. 이에 의해, 주로 제1 영역(48A) 및 제2 영역(48B)이 배기되고, 따라서, 상술한 바와 같이, 제1 영역(48A) 및 제2 영역(48B)의 압력이 분리 영역(D1, D2)의 분리 공간(H)의 압력보다 낮게 할 수 있다. 또한, 도 3에 있어서는, 오목한 배기 영역(6)이 설치되어 있지만, 이러한 오목한 구성은 필수가 아니고, 저부에 배기구(61, 62)가 설치되어 있으면, 다양한 구성으로 할 수 있다.
또한, 도 3을 참조하면, 제1 영역(48A)에 대응하는 배기구(61)는, 회전 테이블(2)의 외측(배기 영역(6))에 있어서 원료 가스 노즐(31)의 하방에 위치하고 있다. 이에 의해, 원료 가스 노즐(31)의 토출 구멍(34)(도 4)으로부터 토출되는 3DMAS 가스는, 회전 테이블(2)의 상면을 따라, 원료 가스 노즐(31)의 길이 방향으로 배기구(61)를 향해서 흐를 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 배기관(63)에는 압력 조정기(65)가 설치되고, 이에 의해 진공 용기(1) 내의 압력이 조정된다. 복수의 압력 조정기(65)를, 대응하는 배기구(61, 62)에 대하여 설치해도 된다. 또한, 배기구(61, 62)는, 배기 영역(6)의 저부(진공 용기(1)의 저부(14))에 한하지 않고, 진공 용기의 용기 본체(12)의 주위벽부에 설치해도 된다. 또한, 배기구(61, 62)는, 배기 영역(6)에 있어서의 천장판(11)에 설치해도 된다. 단, 천장판(11)에 배기구(61, 62)를 설치하는 경우, 진공 용기(1) 내의 가스가 상방으로 흐르기 때문에, 진공 용기(1) 내의 파티클이 감겨 올라가서, 웨이퍼(W)가 오염될 우려가 있다. 이 때문에, 배기구(61, 62)는, 도시와 같이 저부에 설치하거나, 용기 본체(12)의 주위벽부에 설치하면 바람직하다. 또한, 배기구(61, 62)를 저부에 설치하면, 배기관(63), 압력 조정기(65) 및 진공 펌프(64)를 진공 용기(1)의 하방에 설치할 수 있기 때문에, 성막 장치의 풋 프린트를 축소하는 점에서 유리하다.
도 1 및 도 6 내지 8에 도시하는 바와 같이, 회전 테이블(2)과 용기 본체(12)의 저부(14) 사이의 공간에는, 가열부로서의 환상의 히터 유닛(7)이 설치되고, 이에 의해, 회전 테이블(2) 상의 웨이퍼(W)가, 회전 테이블(2)을 통해서 소정의 온도로 가열된다. 또한, 블록 부재(71a)가, 회전 테이블(2)의 하방 및 외주 가까이에, 히터 유닛(7)을 둘러싸도록 설치되기 때문에, 히터 유닛(7)이 놓여 있는 공간이 히터 유닛(7)의 외측의 영역으로부터 구획되어 있다. 블록 부재(71a)로부터 내측으로 가스가 유입되는 것을 방지하기 때문에, 블록 부재(71a)의 상면과 회전 테이블(2)의 하면 사이에 약간의 간극이 유지되도록 배치된다. 히터 유닛(7)이 수용되는 영역에는, 이 영역을 퍼지하기 위해서, 복수의 퍼지 가스 공급관(73)이, 용기 본체(12)의 저부를 관통하도록 소정의 각도 간격을 두고 접속되어 있다. 또한, 히터 유닛(7)의 상방에 있어서, 히터 유닛(7)을 보호하는 보호 플레이트(7a)가, 블록 부재(71a)와, 후술하는 융기부(R)에 의해 지지되어 있고, 이에 의해, 히터 유닛(7)이 설치되는 공간에 3DMAS 가스나 O2 가스가 가령 유입되었다 하더라도, 히터 유닛(7)을 보호할 수 있다. 보호 플레이트(7a)는, 예를 들어 석영으로 제작하면 바람직하다.
도 6을 참조하면, 저부(14)는, 환상의 히터 유닛(7)의 내측에 융기부(R)를 갖고 있다. 융기부(R)의 상면은, 회전 테이블(2) 및 코어부(21)에 접근하고 있고, 융기부의 상면(R)과 회전 테이블(2)의 이면 사이 및 융기부의 상면과 코어부(21)의 이면 사이에 약간의 간극을 남기고 있다. 또한, 저부(14)는, 회전축(22)이 빠져 나가는 중심 구멍을 갖고 있다. 이 중심 구멍의 내경은, 회전축(22)의 직경보다 약간 커서, 플랜지부(20a)를 통해서 케이스체(20)와 연통하는 간극을 남기고 있다. 퍼지 가스 공급관(72)이 플랜지부(20a)의 상부에 접속되어 있다.
이와 같은 구성에 의해, 도 6에 도시하는 바와 같이, 회전축(22)와 저부(14)의 중심 구멍 사이의 간극, 코어부(21)과 저부(14)의 융기부(R) 사이의 간극, 및 저부(14)의 융기부(R)와 회전 테이블(2)의 이면 사이의 간극을 통해서, 퍼지 가스 공급관(72)으로부터 회전 테이블(2) 아래의 공간으로 N2 가스가 흐른다. 또한, 퍼지 가스 공급관(73)으로부터 히터 유닛(7) 아래의 공간으로 N2 가스가 흐른다. 그리고, 이들 N2 가스는, 블록 부재(71a)와 회전 테이블(2)의 이면 사이의 간극을 통해서 배기구(61)로 유입된다. 이와 같이 흐르는 N2 가스는, 3DMAS 가스(O2 가스)의 반응 가스가 회전 테이블(2)의 하방의 공간을 회류해서 O2 가스(3DMAS 가스)와 혼합하는 것을 방지하는 분리 가스로서 작용한다.
도 2, 도 3 및 도 8을 참조하면, 용기 본체(12)의 주위벽부에는 반송구(15)가 형성되어 있다. 웨이퍼(W)는, 반송구(15)를 통해서 반송 아암(10)에 의해 진공 용기(1) 안으로, 또는 진공 용기(1)로부터 밖으로 반송된다. 이 반송구(15)에는 게이트 밸브(도시하지 않음)가 설치되고, 이에 의해 반송구(15)가 개폐된다. 또한, 오목부(24)의 저면에는 3개의 관통 구멍(도시하지 않음)이 형성되어 있고, 이들 관통 구멍을 통해서 3개의 승강 핀(16)(도 8)이 상하 이동할 수 있다. 승강 핀(16)은, 웨이퍼(W)의 이면을 지지하여 당해 웨이퍼(W)를 승강시켜서, 웨이퍼(W)의 반송 아암(10) 사이에서 수수를 행한다.
또한, 이 실시 형태에 따른 성막 장치에는, 도 3에 도시한 바와 같이, 장치 전체의 동작의 컨트롤을 행하기 위한 제어부(100)가 설치되어 있다. 이 제어부(100)는, 예를 들어 컴퓨터로 구성되는 프로세스 컨트롤러(100a)와, 유저 인터페이스부(100b)와, 메모리 장치(100c)를 갖는다. 유저 인터페이스부(100b)는, 성막 장치의 동작 상황을 표시하는 디스플레이나, 성막 장치의 조작자가 프로세스 레시피를 선택하거나, 프로세스 관리자가 프로세스 레시피의 파라미터를 변경하거나 하기 위한 키보드나 터치 패널(도시하지 않음) 등을 갖는다.
또한, 제어부(100)는, 후술하는 금속 오염 방지 방법을 실시하기 위한 제어도 행한다. 그 점의 상세에 대해서는 후술한다.
메모리 장치(100c)는, 프로세스 컨트롤러(100a)에 여러 프로세스를 실시시키는 제어 프로그램, 프로세스 레시피 및 각종 프로세스에 있어서의 파라미터 등을 기억하고 있다. 또한, 이들 프로그램에는, 예를 들어 후술하는 클리닝 방법을 행하게 하기 위한 스텝군을 갖고 있는 것이 있다. 이들 제어 프로그램이나 프로세스 레시피는, 유저 인터페이스부(100b)로부터의 지시에 따라서, 프로세스 컨트롤러(100a)에 의해 판독되어 실행된다. 또한, 이들 프로그램은, 컴퓨터 가독 기억 매체(100d)에 저장되고, 이들에 대응한 입출력 장치(도시하지 않음)를 통해서 메모리 장치(100c)에 인스톨해도 된다. 컴퓨터 가독 기억 매체(100d)는, 하드 디스크, CD, CD-R/RW, DVD-R/RW, 플렉시블 디스크, 반도체 메모리 등이어도 된다. 또한, 프로그램은 통신 회선을 통해서 메모리 장치(100c)에 다운로드해도 된다.
[금속 오염 방지 방법]
이어서, 이러한 성막 장치를 드라이 클리닝한 후이며, 다음 성막 처리를 개시하기 전에 행해지는 본 발명의 실시 형태에 따른 금속 오염 방지 방법에 대해서 설명한다. 본 실시 형태에 따른 금속 오염 방법은, 성막 온도가 드라이 클리닝 온도보다 높은 경우에 적합하게 적용될 수 있다. 따라서, 이하의 실시 형태에서는, 성막 온도가 드라이 클리닝 온도보다 높은 예를 들어 설명한다. 또한 설명의 용이함을 위하여, 드라이 클리닝의 온도가 620 내지 680℃, 성막 온도가 760℃ 이상인 경우를 예로 들어 설명한다.
먼저, 도 9를 사용하여, 종래의 드라이 클리닝 후의 시퀀스에 대해서 설명한다. 도 9는 종래의 드라이 클리닝 후의 시퀀스를 도시한 도면이다.
도 9에 있어서, 시각 t0에서 드라이 클리닝이 개시되어 있다. 드라이 클리닝은, 상술한 바와 같이, 도 2, 도 3에서 나타낸 드라이 클리닝 노즐(35)로부터, ClF3 등의 불소계의 드라이 클리닝 가스를 진공 용기(1) 내에 공급함으로써 행해진다. 그 때, 온도가 높을수록 에칭 작용이 높아, 성막 온도의 760℃에서 드라이 클리닝을 행하면, 진공 용기(1) 내의 부품 대미지가 크기 때문에, 드라이 클리닝 온도는 620 내지 680℃의 온도 범위로 유지해서 행해진다. 이러한 온도 범위는, 드라이 클리닝에 의해 산화막을 제거하는 것이 가능하지만, 부품에 대한 대미지는 최소한으로 남길 수 있는 온도로 설정된다. 그러나, 진공 용기(1) 내의 부품에도 대미지는 발생하고, 이에 의해 부품으로부터 금속 물질의 입자가 외부로 배출되어, 금속 오염의 원인이 된다.
시각 t0 내지 t1의 기간에 있어서 드라이 클리닝을 행한 후, 시각 t1 내지 t2의 기간에 있어서, 성막 온도인 760℃까지 승온된다.
시각 t2 내지 t3의 기간에 있어서, 코팅이 행해진다. 코팅은, 웨이퍼(W)가 진공 용기(1) 내에 존재하지 않는 상태, 즉 회전 테이블(2) 위에 웨이퍼(W)가 적재 되어 있지 않은 상태에서, 통상의 성막 조건과 동일한 조건 하에서, 원료 가스 노즐(31)로부터 원료 가스를 공급하고, 산소 가스 노즐(32)로부터 산소 가스를 공급하고, 수소 가스 노즐(33)로부터 수소 가스를 공급함으로써 행해진다. 이에 의해, 회전 테이블(2)을 포함하는 진공 용기(1) 내에 산화막이 성막된다. 이러한 코팅은, 금속 오염 물질에 성막에 의해 덮개를 덮어, 금속 오염은 발생시키지 않을 목적으로 행해진다.
시각 t3으로부터, 웨이퍼(W)를 진공 용기(1) 내에 반입해서 성막 처리를 행하지만, 코팅 후의 프로세스 개시 시에 금속 오염의 체크를 행하면, 금속 오염의 레벨이 높아, 그대로로는 성막 처리를 행할 수 없다고 판정되는 경우도 많다. 성막 처리를 행할 수 없다고 판정된 경우에는, 코팅을 다시 실시하게 되지만, 이러한 리커버리 시간을 요하면, 스루풋이 저하되어 버린다.
도 10은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 금속 오염 방지 방법의 일례를 나타낸 시퀀스도이다.
도 10에 있어서, 시각 t0 내지 t1의 기간에 있어서, 드라이 클리닝이 행해진다. 상술한 바와 같이, 도 2, 도 3에서 나타낸 드라이 클리닝 노즐(35)로부터, ClF3 등의 불소계의 드라이 클리닝 가스를 진공 용기(1) 내에 공급함으로써 행해지고, 드라이 클리닝 온도는, 예를 들어 600 내지 690℃, 바람직하게는 620 내지 680℃의 범위의 소정 온도로 설정된다.
시각 t1 내지 t2의 기간에 있어서, 승온 공정이 행해진다. 승온 공정에 있어서는, 히터 유닛(7)을 사용하여, 진공 용기(1) 내의 온도를 상승시킨다. 도 1, 6 내지 8에 도시되는 바와 같이, 히터 유닛(7)은, 회전 테이블(2)의 하방에 설치되어 있고, 웨이퍼(W)의 온도를 기준으로 설정되어 있지만, 진공 용기(1) 내도 당연히 웨이퍼(W) 온도와 마찬가지로 상승한다. 성막 온도가 760℃로 설정되어 있는 경우, 760℃까지 진공 용기(1) 내의 온도를 상승시킨다.
시각 t2 내지 t3의 기간에 있어서, H2/O2 퍼지 공정이 행해진다. H2/O2 퍼지 공정에서는, 수소 라디칼 및 산소 라디칼이 진공 용기(1) 내에 공급된다. 따라서, H2/O2 퍼지 공정은, H2/O2 라디칼 공급 공정이라 칭해도 된다. 수소 라디칼 및 산소 라디칼은, 수소 가스 노즐(33) 및 산소 가스 노즐(32)로부터 수소 가스 및 산소 가스가 각각 진공 용기(1) 내에 공급됨으로써 행해진다. 진공 용기(1) 내의 온도는 760℃로 매우 고온이기 때문에, 진공 용기(1) 내에 수소 가스 및 산소 가스가 공급되면, 열에 의해 수소 가스 및 산소 가스가 분해되어서 라디칼화되어, 수소 라디칼 및 산소 라디칼이 된다.
도 11은 수소의 연소 반응을 도시한 도면이다. H2와 O2의 반응 과정에서, 여러 반응이 일어남과 함께, 수소 라디칼 H*가 발생한다. 이러한 H* 라디칼은, 환원제로서 기능한다. 또한, 산소 라디칼 O*는, 산화제로서 기능한다. 이러한 환원제와 산화제의 공급에 의해, 코팅만으로는 억제할 수 없었던 금속 원소를 진공 용기(1) 내의 부품으로부터, 환원 반응 또는 산화 반응에 의해 인발할 수 있다. 즉, 부품의 표면 위에 존재하는 금속 입자 뿐만 아니라, 표면보다 약간 내측에서 부품으로부터 유리해서 존재하는 금속 입자도, 환원 반응 또는 산화 반응으로 인출하여, 제거할 수 있다. 이러한 환원 반응 및 산화 반응은, 반드시 모든 금속 원소에 대하여 유효한 것이 아니지만, 진공 용기(1) 내에는 매우 많은 종류의 금속 원소 입자가 존재하기 때문에, 그 중에서 환원 반응 또는 산화 반응이 유효하게 기능하는 금속 원소가 반드시 포함된다고 생각된다.
이러한 환원제 및 산화제의 공급을 시각 t2 내지 t3의 기간 행함으로써, 환원제 및 산화제의 공급이 유효한 금속 원소에 효과적으로 작용하여, 금속 오염의 억제에 기여한다. 금속 원소의 종류에 의해, 코팅이 억제에 유효한 것과, 산화제 또는 환원제의 공급이 유효한 것이 존재하지만, 본 공정에서는, 산화제 또는 환원제의 공급이 유효한 금속 원소에 효과적으로 작용한다.
도 10의 설명으로 되돌아간다. 시각 t3 내지 t4의 기간에 있어서는, 코팅 공정이 행해진다. 상술한 바와 같이, 코팅은, 웨이퍼(W)가 진공 용기(1) 내에 존재하지 않는 상태, 즉 회전 테이블(2) 위에 웨이퍼(W)가 적재되어 있지 않은 상태에서, 통상의 성막 조건과 동일한 조건 하에서, 원료 가스 노즐(31)로부터 원료 가스를 공급하고, 산소 가스 노즐(32)로부터 산소 가스를 공급함으로써 행해진다. 이에 의해, 회전 테이블(2)을 포함하는 진공 용기(1) 내에 산화막을 성막시키고, 진공 용기(1) 및 그 내부 부품의 표면에 산화막으로 덮개를 덮고, 금속 오염을 억제하는 역할을 한다. 복수 종류의 금속 원소 중에는, 환원 반응 및 산화 반응보다 표면을 산화막으로 덮는 코팅 쪽이 금속 오염의 억제에 효과적인 원소가 반드시 존재하므로, 코팅 공정은, 그러한 금속 원소에 유효하게 작용한다.
코팅 공정을 종료하면, 시각 t4로부터 통상의 성막 공정을 실시한다. H2/O2 라디칼 공급과 코팅이라고 하는 2종류의 다른 금속 오염 방지 공정을 거치기 때문에, 종래보다 대폭으로 금속 오염을 저감시킬 수 있어, 원활하게 성막 처리를 개시할 수 있다.
도 12는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 금속 오염 방지 방법의 시퀀스의 일례를 나타낸 도면이다. 제2 실시 형태에 따른 금속 오염 방지 방법의 시퀀스에서는, 승온 공정과 H2/O2 퍼지 공정을 동시에 행하는 점에서, 제1 실시 형태에 따른 금속 오염 방지 방법의 시퀀스와 다르다.
도 12에 도시된 바와 같이, 시각 t0 내지 t1에 있어서 드라이 클리닝 공정이 행해지는 점은 제1 실시 형태에 따른 금속 오염 방지 방법과 마찬가지이므로, 그 설명을 생략한다.
시각 t1 내지 t2에 있어서, 승온 공정과 H2/O2 퍼지 공정이 동시에 행해진다. 즉, 드라이 클리닝 시의 온도(예를 들어, 620 내지 680℃)로부터, 성막 온도(예를 들어 760℃)로 진공 용기(1) 내의 온도가 변경되어 승온됨과 함께, 수소 가스 및 산소 가스를 수소 가스 노즐(33) 및 산소 가스 노즐(32)로부터 진공 용기(1) 내로 공급한다. 수소 가스 및 산소 가스의 라디칼화는, 400℃로부터 서서히 개시되며, 600℃ 이상, 더욱 700℃ 이상으로 됨에 따라서 활발화해지므로, 수소 가스 및 산소 가스를 진공 용기(1) 내에 공급함으로써, 수소 라디칼 및 산소 라디칼이 생성된다. 그리고, 진공 용기(1) 내의 온도를, 히터 유닛(7)을 사용해서 승온하면서, 진공 용기(1) 내에 수소 라디칼 및 산소 라디칼을 공급한다. 도 11에서 설명한 바와 같이, 환원제로서 기능하는 H* 및 산화제로서 기능하는 O*에 의해, 환원 반응 및 산화 반응이 발생하고, 진공 용기(1)의 내부의 부품으로부터 소정의 금속 원소의 금속 입자가 인출되어 제거된다. 진공 용기(1) 내의 온도는, 드라이 클리닝 시의 온도로부터 서서히 성막 온도(=코팅 온도)로 승온하기 때문에, 시간의 경과와 함께 수소 라디칼 및 산소 라디칼이 많이 생성되어, 작용도 활발화한다. 그리고, 시각 t2에 있어서 성막 온도(예를 들어 760℃)에 도달했을 때에는, H2/O2 퍼지 공정이 종료한다.
이와 같이, 승온 공정과 H2/O2 퍼지 공정을 동시에 행함으로써, 단독으로 H2/O2 퍼지 공정을 행하는 시간을 설치할 필요가 없게 되어, 드라이 클리닝 종료로부터 코팅을 개시하는 시간을 단축할 수 있다. H2/O2 퍼지 공정 자체는, 길게 행한 쪽이 금속 오염의 효과는 높아지지만, 어느 정도의 시간을 행하면 충분한 효과를 얻을 수 있고, 또한 환원 반응 또는 산화 반응보다 코팅 쪽이 유효한 금속 원소도 당연히 존재하므로, 승온 공정 중에 H2/O2 퍼지 공정을 행하여, 성막 온도에 달하면 코팅 공정으로 전환한다고 하는 시퀀스에서도, 금속 오염 방지의 효과는 충분히 얻을 수 있다.
시각 t2 내지 t3에서 코팅 공정을 행하고, 시각 t3으로부터 성막 처리를 개시하지만, 구체적인 내용은 제1 실시 형태에 따른 금속 오염 방지 방법과 마찬가지이므로, 그 설명을 생략한다.
제2 실시 형태에 따른 금속 오염 방지 방법에 의하면, 승온 공정과 H2/O2 퍼지 공정을 동시에 행함으로써, H2/O2 퍼지 공정에만 단독으로 소비하는 시간을 삭감할 수 있어, 스루풋을 높이면서 금속 오염을 억제하는 것이 가능하게 된다.
도 13은 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 금속 오염 방지 방법의 시퀀스의 일례를 나타낸 도면이다. 제3 실시 형태에 따른 금속 오염 방지 방법은, 승온 공정과 H2/O2 퍼지 공정을 동시에 행하는 점에서는, 제2 실시 형태에 따른 금속 오염 방지 방법의 시퀀스와 마찬가지이지만, 승온 공정 및 H2/O2 퍼지 공정에서의 도달 온도를 성막 온도(예를 들어 760℃)보다 높은 소정 온도로 하고, 그 후에 강온해서 성막 온도로 하고 나서 코팅 공정을 실시하는 점에서, 제2 실시 형태에 따른 금속 오염 방지 방법의 시퀀스와 다르다. H2/O2 퍼지 공정은, 더 높은 온도에서 행할수록 효과적이므로, 제3 실시 형태에 따른 금속 오염 방지 방법의 시퀀스에서는, H2/O2 퍼지 공정의 최종 도달 온도를 성막 온도보다 높게 하여, 환원 반응 및 산화 반응에 의한 금속 원소의 제거를 더 효과적으로 행하도록 하고 있다.
이하, 보다 구체적으로 설명한다.
시각 t0 내지 t1의 기간에 있어서 드라이 클리닝 공정이 행해지는 점은, 제1 및 제2 실시 형태에 따른 금속 오염 방법과 마찬가지이므로, 그 설명을 생략한다.
시각 t1 내지 t2의 기간에 있어서, 승온 공정과 H2/O2 퍼지 공정이 동시에 행해진다. 그 내용 자체는 제2 실시 형태에서 설명한 내용과 마찬가지이지만, 도달 온도가 성막 온도(예를 들어 760℃)보다 높게 설정되어 있고, 예를 들어 765 내지 800℃의 범위의 소정 온도로 설정된다. 이에 의해, 보다 많은 수소 라디칼 및 산소 라디칼을 생성하고, 환원 반응 및 산화 반응에 의한 금속 원소의 인발을 활발화시켜서 많은 금속 입자를 기화시켜서 제거하여, 보다 큰 금속 오염 방지의 효과를 얻을 수 있다.
시각 t2 내지 t3의 기간에 있어서, 강온 공정이 행해진다. 강온 공정에 있어서는, 진공 용기(1) 내의 온도가 소정의 성막 온도가 될 때까지 대기한다. 코팅 공정은, 성막 온도와 같은 온도에서 행하는 것이 일반적이기 때문에, 진공 용기(1) 내의 온도가 성막 온도가 될 때까지 대기한다.
시각 t3 내지 t4의 기간에 있어서 코팅 공정을 행하고, 시각 t4로부터 성막 처리를 개시한다. 여기서, 코팅 공정 및 성막 처리의 내용은 제1 및 제2 실시 형태와 마찬가지이므로, 그 설명을 생략한다.
또한, 상술한 설명에서는, 강온 공정에 있어서는, 코팅 공정을 개시하지 않고 대기하는 예를 들어 설명했지만, 강온 공정을 포함해서 시각 t2 내지 t4의 기간에 있어서 코팅 공정을 연속적으로 행하게 해도 된다. 성막 온도보다 높은 온도에서 코팅을 행해도, 성막 처리에는 전혀 영향은 없고, 또한 코팅도 보다 높은 온도에서 행한 쪽이 효과적인 경우가 있으므로, 강온 공정에 있어서도 코팅을 실시해도 된다.
제3 실시 형태에 따른 금속 오염 방지 방법에 의하면, 더 높은 온도에서 H2/O2 퍼지 공정을 행할 수 있어, 환원 반응 및 산화 반응의 효과를 높임으로써, 금속 오염 방지 효과를 더욱 높일 수 있다.
이어서, 코팅 공정 후에 행해지는, 본 실시 형태에 따른 성막 장치를 사용한 성막 처리 공정의 내용에 대해서 설명한다. 먼저, 적재부(24)가 반송구(15)에 정렬하도록 회전 테이블(2)이 회전하여, 게이트 밸브(도시하지 않음)를 개방한다. 이어서, 반송 아암(10)에 의해 반송구(15)를 통해서 웨이퍼(W)를 진공 용기(1) 내에 반입된다. 웨이퍼(W)는, 승강 핀(16)에 의해 수취되고, 반송 아암(10)이 용기(1)로부터 뽑힌 후에, 승강 기구(도시하지 않음)에 의해 구동되는 승강 핀(16)에 의해 적재부(24)에 내릴 수 있다. 상기 일련의 동작이 5회 반복되어, 5매의 웨이퍼(W)가 대응하는 오목부(24)에 적재된다.
계속해서, 진공 용기(1) 내가, 진공 펌프(64) 및 압력 조정기(65)에 의해, 미리 설정한 압력으로 유지된다. 회전 테이블(2)이 위에서 볼 때 시계 방향으로 회전을 개시한다. 회전 테이블(2)은, 히터 유닛(7)에 의해 코팅 시에 소정의 성막 온도(예를 들어 760℃)로 가열되어 있고, 웨이퍼(W)가 이 회전 테이블(2)에 적재됨으로써 가열된다. 웨이퍼(W)가 가열되고, 소정의 온도로 유지된 것이 온도 센서(도시하지 않음)에 의해 확인된 후, 3DMAS 가스가 반응 가스 노즐(31)을 통해서 제1 처리 영역(P1)에 공급되고, O2 가스가 반응 가스 노즐(32)을 통해서 제2 처리 영역(P2)에 공급된다. 이에 더하여, 분리 가스 노즐(41, 42)로부터 N2 가스가 공급된다. 또한, 중심 영역(C)으로부터, 즉, 돌출부(5)와 회전 테이블(2) 사이로부터 회전 테이블(2)의 표면을 따라 N2 가스가 토출된다. 또한, 분리 가스 공급관(51), 퍼지 가스 공급관(72, 73)으로부터도 N2 가스가 공급된다.
웨이퍼(W)가 반응 가스 노즐(31)의 하방의 제1 처리 영역 P1을 통과할 때, 웨이퍼(W)의 표면에 3DMAS 분자가 흡착하고, 반응 가스 노즐(32)의 하방의 제2 처리 영역(P2)을 통과할 때, 웨이퍼(W)의 표면에 O2 분자가 흡착되어, O2에 의해 3DMAS 분자가 산화된다. 따라서, 회전 테이블(2)의 회전에 의해, 웨이퍼(W)가 처리 영역 P1, P2의 양쪽을 1회 통과하면, 웨이퍼(W)의 표면에 산화 실리콘의 1 분자층(또는 2 이상의 분자층)이 형성된다. 계속해서, 웨이퍼(W)가 영역 P1, P2를 교대로 복수회 통과하고, 소정의 막 두께를 갖는 산화 실리콘막이 웨이퍼(W)의 표면에 퇴적된다. 소정의 막 두께를 갖는 산화 실리콘막이 퇴적된 후, 3DMAS 가스와 O2 가스의 공급을 정지하고, 회전 테이블(2)의 회전을 정지한다. 그리고, 웨이퍼(W)는 반입 동작과 반대의 동작에 의해 순차 반송 아암(10)에 의해 용기(1)로부터 반출되어, 성막 프로세스가 종료한다.
이러한 성막 프로세스를 반복하여, 진공 용기(1)의 내벽 및 회전 테이블(2)을 포함하는 진공 용기(1) 내의 부품 위에 소정의 막 두께 이상의 산화 실리콘막이 퇴적하면, 드라이 클리닝을 행한다. 드라이 클리닝에서는, 진공 용기(1) 내의 온도가 드라이 클리닝용 소정 온도(예를 들어, 620 내지 680℃의 범위 내의 소정 온도)로 설정된다. 그리고, 진공 용기(1) 내에 웨이퍼(W)가 존재하지 않는 상태에서, 클리닝 가스 노즐(35)로부터 ClF3 등의 불소계 가스로 이루어지는 클리닝 가스가 공급되어, 진공 용기(1) 내의 실리콘 산화막을 제거한다.
드라이 클리닝 종료 후에는 도 10 내지 도 13에 있어서 설명한 본 실시 형태에 따른 금속 오염 방지 방법을 실시하고, 그 후에 다시 성막 처리로 들어간다.
도 14는 이러한 일련의 전체의 처리를 설명하기 위한 처리 흐름도이다.
스텝 S100에 있어서는, 통상의 양산을 위한 성막 처리가 행해진다. 또한, 이하의 처리 플로우에서는, 산화막이 형성되는 예를 들어 설명한다. 성막 처리를 반복해 가면, 회전 테이블(2) 위, 진공 용기(1)의 내벽, 진공 용기(1) 내의 다양한 부품의 표면 위에 산화막이 퇴적하여, 막 두께가 커져 간다.
스텝 S110에서는, 드라이 클리닝이 필요한지 여부에 대해서 판정된다. 성막 처리를 반복하여, 진공 용기(1) 내에 퇴적한 산화막이 두꺼워져서, 산화막을 제거하기 위한 클리닝이 필요하다고 판정된 경우에는, 스텝 S120으로 진행한다. 한편, 클리닝은 아직 불필요하다고 판정된 경우에는, 스텝 S100으로 되돌아가서, 양산화를 위한 성막 처리를 계속한다.
스텝 S120에서는, 드라이 클리닝을 행하기 위한 제1 온도 변경 공정이 행해진다. 성막 온도가 드라이 클리닝의 온도보다 높은 경우에는, 제1 온도 변경 공정은 강온 공정이 된다. 지금까지의 설명에서는, 성막 온도가 드라이 클리닝의 온도보다 높은 경우에 대해서 설명했지만, 드라이 클리닝 온도가 성막 온도보다 높은 경우에도 본 발명의 실시 형태에 따른 금속 오염 방법은 적용 가능하다. 성막 온도가 드라이 클리닝 온도보다 낮은 경우에는, 제1 온도 변경 공정은 승온 공정이 된다. 또한, 진공 용기(1) 내의 온도 변경은, 예를 들어 히터 유닛(7)에 의해 행해진다. 본 실시 형태에 따른 성막 장치에서는, 히터 유닛(7)은 회전 테이블(2)의 하방에 설치되어 있지만, 진공 용기(1) 내 또는 진공 용기(1) 외의 다른 위치에 설치되어 있어도 된다. 진공 용기(1) 내의 온도를 변경할 수 있으면, 가열 수단의 구성이나 배치는 묻지 않는다.
스텝 S130에서는, 진공 용기(1) 내의 드라이 클리닝이 행해진다. 상술한 바와 같이, 소정의 드라이 클리닝 온도에서, 클리닝 노즐(35)로부터 불소계의 클리닝 가스를 진공 용기(1) 내에 공급하고, 퇴적한 산화막의 제거가 행해진다. 이때, 클리닝 가스는 진공 용기(1) 내의 부품에도 다소의 대미지를 주게 되어 버려, 금속 오염이 발생해 버린다.
이러한 대미지를 억제하는 관점에서, 드라이 클리닝 온도는 드라이 클리닝이 가능한 범위에서 낮게 설정된다. 따라서, 스텝 S120의 제1 온도 변경 공정은, 강온 공정이 되는 경우가 많다.
스텝 S140에서는, 드라이 클리닝 온도로부터 성막 온도에 대한 온도를 변경하는 제2 온도 변경 공정이 행해진다. 드라이 클리닝 온도가 성막 온도보다 낮은 경우에는, 제2 온도 변경 공정은 승온 공정이 된다.
스텝 S150에서는, H2/O2 퍼지 공정이 행해지고, 진공 용기(1) 내에 수소 라디칼 및 산소 라디칼이 공급된다. 성막 온도가 600℃ 이상, 700℃ 이상의 고온으로 설정되어 있는 경우, 수소 가스 및 산소 가스를 진공 용기(1) 내에 공급함으로써, 열에 의해 수소 라디칼 및 산소 라디칼이 자연적으로 발생한다. 또한, 수소 가스는 수소 가스 노즐(33), 산소 가스는 산소 가스 노즐(32)로부터 공급된다.
그 외, 플라스마 발생기를 사용해서 수소 라디칼 및 산소 라디칼을 생성해도 된다. 그 경우, 산소 가스 노즐(32) 및 수소 가스 노즐(33) 부근, 예를 들어 산소 가스 노즐(32) 및 수소 가스 노즐(33)의 상방이며, 진공 용기(1)의 천장판(11) 위에 안테나를 설치한 플라스마 발생기를 설치하고, 고주파 전력을 공급해서 유도 결합형 플라스마를 발생시켜도 된다. 진공 용기(1) 내에 수소 라디칼 및 산소 라디칼을 공급할 수 있으면, 라디칼을 발생시키는 수단은 묻지 않는다.
수소 라디칼 및 산소 라디칼의 공급에 의해, 환원 반응 및 산화 반응이 진공 용기(1) 내에서 발생하고, 진공 용기(1) 내의 부품 표면 및 표면 부근에 존재하는 금속 입자가 반응에 의해 이탈하고, 기화해서 제거된다. 이에 의해, 금속 오염을 저감시킬 수 있다.
스텝 S160에서는, 코팅 공정이 행해진다. 코팅 공정에서는, 회전 테이블(2) 위에 웨이퍼(W)를 적재하지 않고, 진공 용기(1) 내에 웨이퍼(W)가 존재하지 않는 상태에서 성막 처리를 행한다. 구체적으로는, 성막 온도 하에서, 회전 테이블(2)을 회전시키면서 원료 가스 노즐(31)로부터 원료 가스, 산소 가스 노즐(32)로부터 산소 가스를 공급하고, 성막 처리를 행한다. 또한, 산소 가스 노즐(32)로부터 공급되는 산소 가스는, O2 외에, O3, H2O 등이어도 되고, 산소 함유 가스이면 된다. 단, 700℃ 이상의 고온 프로세스에서는, 산소 가스를 공급하는 것이 바람직하다.
코팅 공정에서는, 산화막이 진공 용기(1) 내의 부품을 덮고, 이들에 산화막의 덮개를 한 상태가 된다. 진공 용기(1) 내의 부품 표면 위에 존재하는 금속 입자를 코팅막에 의해 가둘 수 있어, 금속 오염을 억제할 수 있다.
스텝 S170에서는, 금속 오염의 확인이 행해진다. 소정의 금속 오염 확인 장치를 사용하여, 진공 용기(1) 내의 금속 오염 정도가 확인된다.
스텝 S180에서는, 금속 오염 정도에 따라서, 성막 처리를 계속해도 되는지 여부가 판정된다. 성막 처리를 계속해도 된다고 판정된 경우에는, 스텝 S190으로 진행하여, 양산화를 위한 성막 처리가 계속되고, 본 처리 플로우를 종료한다. 이후에는, 본 처리 플로우를 스텝 S100으로부터 반복한다.
한편, 금속 오염 정도가 성막 처리를 계속해서는 안된다고 판정된 경우에는, 스텝 S200으로 진행하여, 성막 장치를 일단 정지시키고, 본 처리 플로우를 종료한다. 그 후에는 본 실시 형태에 따른 금속 오염 방지 방법을 다시 반복하거나, 원인을 찾는 등의 처치가 실시된다. 그러나, 본 실시 형태에 따른 금속 오염 방지 방법의 채용에 의해, 성막 처리를 계속할 수 없다고 하는 사태는 격감시킨다고 생각된다. 그 의미에 있어서, 스텝 S200은 예비적인 스텝이라고도 할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시 형태에 따른 금속 오염 방지 방법, 성막 방법 및 성막 장치에 의하면, 금속 오염을 신속하고 또한 효과적으로 억제할 수 있어, 성막 처리의 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따른 금속 오염 방지 방법, 성막 방법 및 성막 장치는, 실리콘 산화막의 성막에 한정되지 않고, 다른 금속 함유 가스 등의 원료 가스의 성막에도 적용 가능하다. 또한, 산소 가스 노즐(32)을 설치하고 있기 때문에, 산화막의 성막에 대한 적용이 효율적이지만, 질화막의 성막을 행하는 경우, 질화 가스의 공급 노즐을 별도로 설치함으로써, 본 실시 형태에 따른 금속 오염 방지 방법, 성막 방법 및 성막 장치를 적용할 수 있다.
이와 같이, 본 실시 형태에 따른 금속 오염 방지 방법, 성막 방법 및 성막 장치는, 여러 성막 프로세스에 적용 가능하다.
[실시예]
이어서, 본 발명의 실시 형태에 따른 금속 오염 방지 방법을 실시한 실시예에 대해서 설명한다. 실시예에 있어서의 조건은, 성막 시의 원료 가스가 3DMAS이고, 성막 온도는 760℃로 설정했다. 진공 용기(1) 내의 압력은, 6.7Torr로 설정했다. 회전 테이블(2)의 회전 속도는 120rpm으로 설정했다. H2/O2 퍼지 공정에서의 수소 가스 및 산소 가스의 유량은, H2/O2=4000/6000sccm으로 설정했다. 또한, 금속 오염 방지의 효과를 확인하기 위해서, H2/O2 퍼지 공정을 120분 실시했다. 코팅 공정에 있어서는, 진공 용기(1) 내의 온도, 압력, 회전 테이블(2)의 회전 속도는 동일 조건을 유지하고, 원료 가스는 3DMAS를 300sccm의 유량으로 공급함과 함께, H2/O2를 4000/6000sccm으로 공급했다. 코팅 공정에 있어서는, 300㎚의 실리콘 산화막을 성막했다.
도 15는 본 발명의 실시예의 실시 결과를 도시한 도면이다. 본 실시예에 있어서는, 상술한 조건 하에서 금속 오염 방지 방법을 실시한 후, 클리닝 후, H2/O2 퍼지 공정 후 및 코팅 공정 후의 각각에 있어서 금속 오염량을 측정했다. 도 15에 있어서, D.L.이 금속 원소의 검출 하한값을 나타내고 있고, After CLNG이 클리닝 후, After LPRO가 H2/O2 퍼지 공정, After COAT가 코팅 공정 후의 측정 결과를 나타내고 있다. 또한, 횡축은 금속 원소, 종축은 검출량을 나타내고 있다.
도 15에 도시된 바와 같이, 진공 용기(1) 내에는, 적어도 14종류나 되는 금속 원소의 존재가 확인되었다. 도 15에 있어서, 클리닝 후, H2/O2 퍼지 공정 후, 코팅 공정 후를 비교하면, 대부분의 원소에 있어서, 클리닝 후에 높은 검출량을 나타내고 있던 금속 원소가, H2/O2 퍼지 공정 후에 검출량이 대폭으로 감소하고, 그 후 코팅 공정 후에 있어서 검출량이 더욱 감소하고 있어, 토탈로는 매우 대폭으로 검출량이 감소하고 있음을 알 수 있다. Ti, Ni, Cu와 같이, H2/O2 퍼지 공정 후 쪽이, 코팅 공정 후보다 검출량이 낮은 원소가 존재하지만, 이것은, H2/O2 퍼지 공정쪽이, 코팅 공정보다 유효하게 작용하고 있는 원소인 것을 의미한다. 단, 이러한 원소도, 코팅 공정 후에 대폭으로 검출량이 증가하고 있는 것이 아니므로, H2/O2 퍼지 공정을 처음에 실시하고, 그 후에 코팅 공정을 실시하는 본 실시 형태에 따른 금속 오염 방지 방법이, 거의 모든 금속 원소의 콘태미네이션 방지에 유효하게 기능하고 있음을 알 수 있다.
도 16은 본 실시예의 결과를, 클리닝 공정 후, H2/O2 퍼지 공정 후, 코팅 공정 후로 나누어서 도시한 도면이다. 도 16에 있어서, 클리닝 공정 후로부터, H2/O2 퍼지 공정 후, 코팅 공정 후와 순차 검출량이 감소하고 있는 것이 도시되어 있다. 또한, 수평하게 그어져 있는 1.0E+10 라인은, 하회해야 할 기준값이므로, 코팅 공정 후에는, 모든 금속 원소에 있어서 기준값을 하회하고 있는 것이 도시되어 있다. 이와 같이, 본 실시예에 의하면, 본 실시 형태에 따른 금속 오염 방지 방법의 실시에 의해, 금속 오염을 확실하게 억제할 수 있는 것이 나타났다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 형태 및 실시예에 대해서 상세하게 설명했지만, 본 발명은 상술한 실시 형태 및 실시예에 제한되지 않고, 본 발명의 범위를 일탈하지 않고, 상술한 실시 형태 및 실시예에 다양한 변형 및 치환을 더할 수 있다.
W : 웨이퍼
1 : 진공 용기
2 : 회전 테이블
21 : 코어부
24 : 오목부(기판 적재 영역)
31 : 원료 가스 노즐
32 : 산소 가스 노즐
33 : 수소 가스 노즐
34 : 가스 토출 구멍
35 : 클리닝 가스 노즐
P1 : 제1 처리 영역
P2 : 제2 처리 영역
D : 분리 영역
C : 중심 영역
41, 42 : 분리 가스 노즐
4 : 볼록 형상부
51 : 분리 가스 공급관
61, 62, 63 : 배기구
63 : 배기관
65 : 압력 조정기
7 : 히터 유닛
72, 73 : 퍼지 가스 공급관
81 : 분리 가스 공급관

Claims (14)

  1. 성막 처리에 사용하는 처리실의 드라이 클리닝 후, 또한 성막 개시 전에 행하는 금속 오염 방지 방법이며,
    상기 처리실 내를, 드라이 클리닝 시의 온도로부터 소정의 성막 온도로 변경하는 온도 변경 스텝과,
    해당 온도 변경 스텝을 행한 후, 상기 처리실 내에 수소 및 산소를 공급하고, 상기 처리실 내에서 상기 수소 및 산소를 활성화하는 활성화 스텝과,
    해당 활성화 스텝을 행한 후, 상기 처리실 내에 기판이 존재하지 않는 상태에서 원료 가스 및 산소 가스를 공급하고, 상기 처리실 내에 산화막의 성막을 행하는 코팅 스텝을 갖는 금속 오염 방지 방법.
  2. 성막 처리에 사용하는 처리실의 드라이 클리닝 후, 또한 성막 개시 전에 행하는 금속 오염 방지 방법이며,
    상기 처리실 내를, 드라이 클리닝 시의 온도로부터 소정의 성막 온도로 변경하면서, 상기 처리실 내에서 수소 및 산소를 활성화하는 활성화 스텝과,
    해당 활성화 스텝을 행한 후, 상기 처리실 내에 기판이 존재하지 않는 상태에서 원료 가스 및 산소 가스를 공급하고, 상기 처리실 내에 산화막의 성막을 행하는 코팅 스텝을 갖는 금속 오염 방지 방법.
  3. 성막 처리에 사용하는 처리실의 드라이 클리닝 후, 또한 성막 개시 전에 행하는 금속 오염 방지 방법이며,
    상기 처리실 내를, 드라이 클리닝 시의 온도로부터 성막 온도보다 높은 소정 온도로 변경하면서, 상기 처리실 내에서 수소 및 산소를 활성화하는 활성화 스텝과,
    상기 처리실 내를 상기 소정 온도로부터 상기 성막 온도로 변경하는 온도 변경 스텝과,
    해당 온도 변경 스텝을 행한 후, 상기 처리실 내에 기판이 존재하지 않는 상태에서 원료 가스 및 산소 가스를 공급하고, 상기 처리실 내에 산화막의 성막을 행하는 코팅 스텝을 갖는 금속 오염 방지 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성막 온도는, 상기 드라이 클리닝 시의 온도보다 높은 온도인 금속 오염 방지 방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성막 온도는, 상기 수소 및 산소가 활성화하는 온도로 설정되어 있는 금속 오염 방지 방법.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성막 온도는, 700℃ 이상의 온도로 설정되어 있는 금속 오염 방지 방법.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 드라이 클리닝 시의 온도는, 600 내지 690℃의 온도로 설정되어 있는 금속 오염 방지 방법.
  8. 제3항에 있어서, 상기 소정 온도는, 765℃ 이상의 온도로 설정되어 있는 금속 오염 방지 방법.
  9. 제1항 내지 제3항 및 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수소 및 산소는, 플라스마에 의해 활성화되는 금속 오염 방지 방법.
  10. 제1항 내지 제3항 및 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성막 처리는, 산화막을 기판 위에 성막하는 처리인 금속 오염 방지 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 산화막은, 실리콘 산화막인 금속 오염 방지 방법.
  12. 처리실과,
    해당 처리실 내에 설치된 히터와,
    상기 처리실 내에 원료 가스를 공급 가능한 원료 가스 공급 수단과,
    상기 처리실 내에 수소 가스를 공급 가능한 수소 가스 공급 수단과,
    해당 수소 가스 공급 수단에 인접해서 설치되고, 상기 처리실 내에 산소 가스를 공급 가능한 산소 가스 공급 수단과,
    제어 수단을 갖고,
    해당 제어 수단은,
    상기 처리실 내의 드라이 클리닝이 행해진 후, 상기 히터를 제어하고, 상기 처리실 내를, 드라이 클리닝 시의 온도로부터 소정의 성막 온도로 변경하는 온도 변경 스텝과,
    해당 온도 변경 스텝을 행한 후, 상기 수소 가스 공급 수단 및 상기 산소 가스 공급 수단을 제어하고, 상기 처리실 내에 수소 및 산소를 공급하고, 상기 처리실 내에서 상기 수소 및 산소를 활성화하는 활성화 스텝과,
    해당 활성화 스텝을 행한 후, 상기 원료 가스 공급 수단 및 상기 산소 가스 공급 수단을 제어하고, 상기 처리실 내에 기판이 존재하지 않는 상태에서 상기 원료 가스 및 상기 산소 가스를 공급하고, 상기 처리실 내에 산화막의 성막을 행하는 코팅 스텝을 행하는 성막 장치.
  13. 처리실과,
    해당 처리실 내에 설치된 히터와,
    상기 처리실 내에 원료 가스를 공급 가능한 원료 가스 공급 수단과,
    상기 처리실 내에 수소 가스를 공급 가능한 수소 가스 공급 수단과,
    해당 수소 가스 공급 수단에 인접해서 설치되고, 상기 처리실 내에 산소 가스를 공급 가능한 산소 가스 공급 수단과,
    제어 수단을 갖고,
    해당 제어 수단은,
    상기 처리실 내의 드라이 클리닝이 행해진 후, 상기 히터, 상기 수소 가스 공급 수단 및 상기 산소 가스 공급 수단을 제어하고, 상기 처리실 내를, 드라이 클리닝 시의 온도로부터 소정의 성막 온도로 변경하면서, 상기 처리실 내에 수소 및 산소를 공급하고, 상기 처리실 내에서 상기 수소 및 산소를 활성화하는 활성화 스텝과,
    해당 활성화 스텝을 행한 후, 상기 원료 가스 공급 수단 및 상기 산소 가스 공급 수단을 제어하고, 상기 처리실 내에 기판이 존재하지 않는 상태에서 상기 원료 가스 및 상기 산소 가스를 공급하고, 상기 처리실 내에 산화막의 성막을 행하는 코팅 스텝을 행하는 성막 장치.
  14. 처리실과,
    해당 처리실 내에 설치된 히터와,
    상기 처리실 내에 원료 가스를 공급 가능한 원료 가스 공급 수단과,
    상기 처리실 내에 수소 가스를 공급 가능한 수소 가스 공급 수단과,
    해당 수소 가스 공급 수단에 인접해서 설치되고, 상기 처리실 내에 산소 가스를 공급 가능한 산소 가스 공급 수단과,
    제어 수단을 갖고,
    해당 제어 수단은,
    상기 처리실 내의 드라이 클리닝이 행해진 후, 상기 히터, 상기 수소 가스 공급 수단 및 상기 산소 가스 공급 수단을 제어하고, 상기 처리실 내를, 드라이 클리닝 시의 온도로부터 성막 온도보다 높은 소정 온도로 변경하면서, 상기 처리실 내에 수소 및 산소를 공급하고, 상기 처리실 내에서 상기 수소 및 산소를 활성화하는 활성화 스텝과,
    상기 히터를 제어하고, 상기 처리실 내를 상기 소정 온도로부터 상기 성막 온도로 변경하는 온도 변경 스텝과,
    해당 온도 변경 스텝을 행한 후, 상기 원료 가스 공급 수단 및 상기 산소 가스 공급 수단을 제어하고, 상기 처리실 내에 기판이 존재하지 않는 상태에서 상기 원료 가스 및 상기 산소 가스를 공급하고, 상기 처리실 내에 산화막의 성막을 행하는 코팅 스텝을 행하는 성막 장치.
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