KR102393868B1 - 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 프로그램 - Google Patents

기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 프로그램 Download PDF

Info

Publication number
KR102393868B1
KR102393868B1 KR1020200120270A KR20200120270A KR102393868B1 KR 102393868 B1 KR102393868 B1 KR 102393868B1 KR 1020200120270 A KR1020200120270 A KR 1020200120270A KR 20200120270 A KR20200120270 A KR 20200120270A KR 102393868 B1 KR102393868 B1 KR 102393868B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas
pair
discharge electrodes
substrate
buffer chamber
Prior art date
Application number
KR1020200120270A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210036271A (ko
Inventor
노부오 이시마루
Original Assignee
가부시키가이샤 코쿠사이 엘렉트릭
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 코쿠사이 엘렉트릭 filed Critical 가부시키가이샤 코쿠사이 엘렉트릭
Publication of KR20210036271A publication Critical patent/KR20210036271A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102393868B1 publication Critical patent/KR102393868B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32532—Electrodes
    • H01J37/32559—Protection means, e.g. coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244—Gas supply means
    • H01J37/32449—Gas control, e.g. control of the gas flow
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
    • C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
    • C23C16/45527—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the ALD cycle, e.g. different flows or temperatures during half-reactions, unusual pulsing sequence, use of precursor mixtures or auxiliary reactants or activations
    • C23C16/45536—Use of plasma, radiation or electromagnetic fields
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
    • C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
    • C23C16/45544—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus
    • C23C16/45546—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus specially adapted for a substrate stack in the ALD reactor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • C23C16/505—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges
    • C23C16/509—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges using internal electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32357—Generation remote from the workpiece, e.g. down-stream
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32532—Electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32532—Electrodes
    • H01J37/32541—Shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32532—Electrodes
    • H01J37/32568—Relative arrangement or disposition of electrodes; moving means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
    • H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
    • H01J2237/332—Coating
    • H01J2237/3321—CVD [Chemical Vapor Deposition]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Abstract

플라즈마를 이용하여 기판을 처리할 때 반응관이나 기판에 주는 데미지를 작게 할 수 있고, 안정된 플라즈마 생성이 가능한 기판 처리 장치를 제공한다.
기판에 공급되기 전의 가스를 유통시키는 버퍼실; 버퍼실 내를 실질적으로 평행으로 연장하는 한 쌍의 방전 전극; 및 한 쌍의 방전 전극이 가스에 폭로되지 않도록 적어도 한 쌍의 방전 전극에 각각 피복되는 절연체제의 한 쌍의 피복관을 구비하고, 한 쌍의 방전 전극의 적어도 일방에는, 급전되는 단과는 다른 단에서 방전 전극과 실질적으로 동일한 외경을 가지고 선단 부분이 둥글게 형성된 금속제의 캡을 설치한 구성의 기판 처리 장치를 제공한다.

Description

기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 프로그램{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, METHOD OF MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE AND PROGRAM}
본 개시(開示)는 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 프로그램에 관한 것이고, 특히 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 장치 제조 공정 중 하나에 플라즈마를 이용한 CVD(Chemical Vapor Deposition)법이나 ALD(Atomic Layer Deposition)법을 이용하여 기판 상에 소정의 박막을 퇴적하는 성막 공정이 있다(특허문헌 1 참조). CVD법이란 가스 형상 원료의 기상(氣相) 및 표면에서의 반응을 이용하여, 원료 가스 분자에 포함되는 원소를 구성 요소로 하는 박막을 피처리 기판 상에 퇴적하는 방법이다. CVD법에서는, 형성하는 막을 구성하는 복수의 원소를 포함하는 복수 종류의 원료 가스 등을 동시에 피처리 기판 상에 공급하여 성막한다. ALD법의 경우, 형성하는 막을 구성하는 복수의 원소를 포함하는 복수 종류의 원료 가스 등을 교호(交互)적으로 피처리 기판 상에 공급하여 성막한다. ALD법에서는 박막 퇴적이 원자층 레벨로 제어된다. 그리고 플라즈마는 CVD법으로 퇴적하는 박막의 화학 반응을 촉진하거나, 박막으로부터 불순물을 제거하거나 혹은 ALD법에서는 흡착한 성막 원료의 화학 반응을 보조하기 위해서 이용된다. 특허문헌 2에는 상기한 바와 같은 기술을 이용한 Si3N4 성막에 관한 개시가 나타난다.
1. 일본 특개 2012-94652호 공보 2. 일본 특개 2010-62230호 공보
반도체 장치 제조에서의 단계적인 미세화에 따라, 보다 낮은 기판 온도에서 성막하는 것이 요구된다. 그 때 플라즈마를 형성하기 위한 고주파 전력은 성막조건을 최적으로 하도록 조정될 수 있지만, 고주파 전력이 크면 반응관이나 전극에 주는 데미지가 커지거나 안정된 플라즈마 생성이 방해되는 경우가 있다. 본 개시의 주된 목적은 플라즈마를 이용하여 기판을 처리할 때 반응관이나 전극에 주는 데미지를 작게 할 수 있고, 안정된 플라즈마 생성이 가능한 기술을 제공하는 데 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 개시에서는, 기판에 공급되기 전의 가스를 유통시키는 버퍼실; 버퍼실 내를 실질적으로 평행으로 연장하는 적어도 한 쌍의 방전 전극; 및 한 쌍의 방전 전극이 가스에 폭로되지 않도록 한 쌍의 방전 전극에 각각 피복되는 절연체제의 한 쌍의 피복관(sheath)을 구비하고, 한 쌍의 방전 전극의 적어도 일방(一方)에는, 급전(給電)되는 단(端)과는 다른 단에서 방전 전극과 실질적으로 동일한 외경을 가지고 선단 부분이 둥글게 형성된 금속제의 캡을 설치한 구성을 포함하는 기술을 제공한다.
본 개시에 따르면, 반응관이나 전극에 주는 데미지가 작고 안정된 플라즈마 생성이 가능한 기판 처리 장치와, 그것을 이용한 반도체 장치의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1a는 실시예 1에 따른 기판 처리 장치의 요부(要部) 구성의 단면도.
도 1b는 실시예 1에 따른 기판 처리 장치의 방전 전극의 선단(先端)의 캡의 구성을 도시하는 도면.
도 2는 실시예 1에 따른 리모트 플라즈마 처리 장치의 구성을 설명하기 위한 개략 사투시도(斜透視圖).
도 3은 실시예 1에 따른 리모트 플라즈마 처리 장치에 이용되는 처리로 부분을 개략 종단면(縱斷面)으로 도시하는 도면.
도 4는 실시예 1에 따른 도 3에 도시하는 처리로의 A-A선 개략 횡단면도(橫斷面圖).
도 5는 실시예 1에 따른 리모트 플라즈마 처리 장치에 이용되는 컨트롤러를 설명하기 위한 블록도.
도 6은 실시예 1에 따른 질화 실리콘막의 제조 프로세스를 설명하기 위한 흐름도를 도시하는 도면.
도 7a는 비교예에 따른 기판 처리 장치의 요부 구성의 단면도.
도 7b는 비교예에 따른 기판 처리 장치의 방전 전극의 선단 부분의 구성을 도시하는 도면.
이하, 본 개시를 실시하기 위한 형태를 순차 설명하지만, 본 개시의 보다 나은 이해를 위해 비교예에 따른 구성에서의 문제점을 도 7a, 도 7b를 사용하여 설명한다. 도 7a의 (a), (b)는 비교예에 따른 기판 처리 장치의 반응실 부분을 위에서부터 본 단면도와 그 a-a'의 단면도를 도시한 것이다. 도 7b는 a-a'의 단면도의 방전 전극의 선단 부분을 확대하여 도시한 것이다.
도 7a에 도시하는 바와 같이, 반응관(1) 내부의 벽면 가까이에는 수직 방향으로 가늘고 긴 버퍼실(6)을 설치하고, 그 내부에 2개의 유전체로부터 이루어지는 피복관(14)으로 피복된 방전 전극(5)과, 버퍼실 내에 균등한 가스의 흐름을 얻기 위한 가스 노즐(15)이 설치된다. 방전 전극 단부(4)에 발진기(8)에서 발생하는 고주파 전력을 인가하고, 버퍼실(6) 내의 한 쌍의 방전 전극(5) 사이에 플라즈마(11)를 생성하고, 가스 노즐(15)로부터 공급된 반응성 가스를 플라즈마(11)로 여기(勵起)하고, 버퍼실(6)의 벽에 다수 설치된 작은 구멍(10)으로부터 반응실 내의 도시되지 않은 피처리 기판에 공급하는 구조로 이루어진다.
또한 방전 전극(5)의 구조로서는 도 7b에 도시하는 바와 같이 중심에 밀권(密卷)된 코일 형상의 구조체(17)를 외측에 고융점 금속의 선재를 편조(編組)(18)로 한 것을 씌운 구조로 이루어진다. 이 때 도 7b에 도시하는 바와 같이, 방전 전극(5)의 내측의 코일 형상의 구조체(17)와 외측의 편조(18)는 전극의 양단에서 고정할 필요가 있고, 통 형상의 슬리브(16)를 씌운 후에 고정하는 구조로 이루어진다. 그 후 슬리브(16)의 불필요 부분을 절단하여 형성하지만, 절단면이 예리해지기 때문에 방전 시에 고주파 전압이 방전 전극(5)의 슬리브(16)의 절단면에 집중하여 유전체관인 피복관(14)으로의 데미지가 크고, 미소한 관통공이 발생하는 등 하여 반응관(1)의 수명이 짧아지는 요인이 된다.
이하, 상기한 바와 같은 비교예에 따른 구조의 기판 처리 장치의 과제를 해결하는 것이 가능한 본 개시의 실시 형태를 도면에 따라 순차 설명한다.
<실시예 1>
실시예 1은 기판에 공급되기 전의 가스를 유통시키는 상자 형상의 버퍼실; 버퍼실 내를 실질적으로 평행으로 연장하는 한 쌍의 봉 형상의 방전 전극; 및 한 쌍의 방전 전극이 가스에 폭로되지 않도록 한 쌍의 봉 형상 전극에 각각 피복되는 절연체제의 한 쌍의 피복관을 구비하고, 한 쌍의 방전 전극의 적어도 일방은, 급전되는 단과는 다른 단에서 방전 전극과 실질적으로 동일한 외경을 가지고 선단 부분이 둥글게 형성된 금속제의 캡이 설치된 구성의 기판 처리 장치 및 그것을 이용한 반도체 장치의 제조 방법의 실시예다.
도 1a, 도 1b를 이용하여 실시예 1의 기판 처리 장치에 대해서 설명한다. 도 1a의 (a), (b), (c)는 각각 실시예 1의 기판 처리 장치 요부의 구성, 특히 그 반응실 부분을 위에서부터 본 상단면과, 상단면도 중의 A-A'단면, B-B'단면을 도시한 것이다.
도 1a에 도시하는 바와 같이, 반응관(1) 내부에는 복수 매의 피처리 기판(2)을 다단으로 동일 간격으로 재치할 수 있는 보트(12)가 설치된다. 보트(12)는 도시를 생략한 엘리베이터 기구에 의해 반응관(1) 내에 출입할 수 있도록 이루어진다. 또한 처리의 균일성을 향상하기 위해서 도시를 생략한 보트(12)의 회전 기구를 설치한다.
반응관(1) 내부의 벽면 가까이에는 수직 방향으로 가늘고 긴 버퍼실(6)을 설치하고, 그 내부에 한 쌍의 2개의 유전체관인 피복관(14)으로 피복한 방전 전극(5)과, 버퍼실(6) 내에 균등한 가스의 흐름을 얻기 위한 가스 노즐(15)을 설치한다. 즉 반응관(1) 내에 피처리 기판(2)의 배열 방향과 평행으로 설치되는 가스 노즐(15)을 구비하고, 이 가스 노즐로부터의 제1 가스의 공급을 수행한다.
도 1a의 (b)에 도시하는 바와 같이 가스 도입구(13)로부터 도입된 가스가 가스 노즐(15)로부터 버퍼실(6)에 도입된다. 방전 전극(5)을 유전체관인 피복관(14)으로 피복하는 것에 의해, 방전 전극(5)의 표면에 플라즈마(11)가 접촉하는 것을 방지하고, 플라즈마에 의해 방전 전극(5)의 표면이 스퍼터링되어 금속 오염이 피처리 기판(2)에 미치는 것을 막을 수 있다. 도 1a의 (a), (c)에 도시하는 바와 같이, 방전 전극(5)으로의 급전을 위해 방전 전극 단부(4)가 유전체관인 피복관(14)의 외부에 연장된다. 피복관(14)은 도 1a의 (c)에 도시하는 바와 같이 방전 전극(5)을 외부로 인도하기 위해 그 일부가 굴곡된다.
방전 전극(5)으로서는 텅스텐, 몰리브덴, 탄탈, 니켈 등의 고융점 금속을 사용하는 것에 의해, 피처리 기판(2)과 같은 온도로 가열되는 보호관인 유전체로부터 이루어지는 피복관(14)의 내부에서도 변질되지 않고 방전 전극으로서 사용할 수 있다. 도 1a의 (a)에 도시하는 바와 같이, 방전 전극 단부(4)에 발진기(8)에서 발생하는 고주파 전력이 정합기(9)를 개재하여 인가되는 구조로 이루어진다.
도 1b에 도시하는 바와 같이, 한 쌍의 방전 전극(5) 각각을 구성하는 본 실시예의 방전 전극(30)은 코일 형상의 구조체인 심재(31)와, 심재(31)의 외측에 설치되는 고융점 금속제의 편조(32)로 구성되어 가요성을 가지고, 그 타방의 단부에 방전 전극(30)과 실질적으로 동일한 외경을 가지고 선단 부분이 둥글게 형성된 금속제의 캡(33)이 설치된다. 금속제의 캡(33)은 고융점 금속제이며, 심재(31)와 편조(32)를 압접(壓接)한다. 심재(31)는 금속선을 코일 형상으로 형성하여 이루어지고, 캡(33)은 고융점 금속인 텅스텐, 몰리브덴, 탄탈 또는 니켈제다. 편조(32)는 자유 상태에서는 피복관(14)의 내경과 실질적으로 동일하거나 보다 큰 외경을 나타내고, 소정의 장력이 부가된 상태에서 그 양단이 심재(31)에 고정될 수 있다. 그리고 피복관(14)에 삽입되었을 때 피복관(14) 내면에 딱 맞도록 구성할 수 있다. 이에 의해 방전 전극(5)과 피복관(14)이 밀착되고, 또는 그 극간이 일정해지고 길이 방향으로 균일한 플라즈마가 형성되기 쉬워진다. 심재(31)는 코일 형상의 금속선에 더하여, 길이를 정확하게 맞추기 위한 직선 형상의 금속선을 그 중심을 관통하도록 구비해도 좋다.
도 1b에 도시하는 바와 같이, 캡(33)은 방전 전극(30)의 외경과 실질적으로 같은 최대 지름을 가지는 탄환과 같은 회전체의 형상으로 형성되고, 회전축(대칭축)에 따라 관통공(35)을 포함한다. 즉 캡(33)의 선단부는 곡면 가공된다. 코일 형상의 구조체인 심재(31)와 그 외측의 편조(32)는 캡(33)의 관통공(35)에 삽입되고, 캡(33) 측면과 관통공(35) 사이를 관통하는 탭 구멍(34)에 나합(螺合)되는 고정 나사(setscrew)에 의해 고정되고, 그와 동시에 캡(33) 자체도 방전 전극(30)의 선단 위치에 고정된다.
이와 같이 본 실시예의 기판 처리 장치의 방전 전극(30)은 전극 선단 부분에 피복된 캡(33)에 의해 방전 전극(30)의 돌기부가 피복되는 것에 의해, 고주파 전압의 집중을 방지할 수 있고, 유전체로 구성된 피복관(14)으로의 데미지도 경감할 수 있고, 안정된 플라즈마 생성을 수행하는 것이 가능한 기판 처리 장치를 제공할 수 있다.
또한 도 1a, 도 1b에 그 요부를 도시한 본 실시예의 기판 처리 장치에서는, 미도시의 엘리베이터 기구로 보트를 내려서 피처리 기판(2)을 보트(12)에 재치한 후, 보트(12)를 상승시켜서 반응관(1) 내부에 삽입한다. 다음으로 미도시의 히터에 전원을 투입하고, 반응관(1) 및 내부의 보트(12), 피처리 기판(2) 등을 소정의 온도로 가열한다. 동시에 반응관(1) 내부를 미도시의 펌프로 배기한다. 반응관(1) 내부의 각 부의 온도가 소정의 값이 되면 보트를 회전시키면서 피처리 기판의 처리에 이용하는 가스를 가스 도입구(13)에 도입한다. 반응관(1) 내부의 압력은 미도시의 압력 조정 기구로 조절하고, 소정의 값이 되면 발진기(8)가 출력하는 고주파 전력을 정합기(9)를 개재하여 방전 전극 단부(4)에 공급한다. 이에 의해 버퍼실(6) 내부에 플라즈마(11)가 발생하고, 도입된 가스 및 활성화된 입자가 버퍼실(6)에 다수 설치한 작은 구멍(10)으로부터 회전하는 피처리 기판(2)에 공급되고 처리를 수행한다.
다음으로 실시예 1의 기판 처리 장치의 일 구체예로서, 리모트 플라즈마 처리 장치의 구성과 그 동작을 도 2 내지 도 6을 이용하여 설명한다. 즉 반응실 내에 재치한 복수의 피처리 기판을 일괄하여 처리하는 리모트 플라즈마 처리 장치로서, 피처리 기판을 장전하는 반응로 안에 플라즈마를 발생시키는 공간을 설치하고, 상기 공간에서 발생시킨 플라즈마에 의해 생성된 전기적으로 중성의 활성종을 이용하여 복수의 피처리 기판을 일괄 처리하는 것과 함께, 피처리 기판의 처리 온도에서 변질되기 어려운 고융점 금속제에서, 그 선단 부분에 전계 집중을 일으키기 어려운 구조를 가지는 플라즈마 발생용의 방전 전극을 이용하는 리모트 플라즈마 처리 장치를 설명한다.
도 2에서 기판 처리 장치(101)에서는 기판의 일례가 되는 웨이퍼(200)를 수납한 카세트(110)가 사용되고, 웨이퍼(200)는 반도체 실리콘 등의 재료로 구성된다. 기판 처리 장치(101)는 광체(111)를 구비하고, 그 내부에는 카세트 스테이지(114)가 설치된다. 카세트(110)는 카세트 스테이지(114) 상에 도시를 생략한 공정 내 반송 장치에 의해 반입되거나 카세트 스테이지(114) 상으로부터 반출된다.
카세트 스테이지(114) 상에는 카세트(110)가 공정 내 반송 장치에 의해 카세트(110) 내의 웨이퍼(200)가 수직 자세를 보지하고 또한 카세트(110)의 웨이퍼 출입구가 상방향(上方向)을 향하도록 재치된다. 카세트 스테이지(114)는 카세트(110)를 광체(111)의 후방에 우회(右回) 종(縱) 방향으로 90°회전하고, 카세트(110) 내의 웨이퍼(200)가 수평 자세가 되고, 카세트(110)의 웨이퍼 출입구가 광체(111)의 후방을 향하도록 동작 가능해지도록 구성된다.
광체(111) 내의 전후 방향의 실질적으로 중앙부에는 카세트 선반(105)이 설치되고, 카세트 선반(105)은 복수 단 복수 열로 복수 개의 카세트(110)를 보관하도록 구성된다. 카세트 선반(105)에는 카세트 반송 장치(118)의 반송 대상이 되는 카세트(110)가 수납되는 이재 선반(123)이 설치된다.
카세트 스테이지(114)의 상방에는 예비 카세트 선반(107)이 설치되고, 예비적으로 카세트(110)를 보관하도록 구성된다. 카세트 스테이지(114)와 카세트 선반(105) 사이에는 카세트 반송 장치(118)가 설치된다. 카세트 반송 장치(118)는 카세트(110)를 보지한 채 승강 가능한 카세트 엘리베이터(118a)와, 반송 기구로서의 카세트 반송 기구(118b)를 구비한다. 카세트 반송 장치(118)는 카세트 엘리베이터(118a)와 카세트 반송 기구(118b)의 연동 동작에 의해, 카세트 스테이지(114)와 카세트 선반(105)과 예비 카세트 선반(107) 사이에서 카세트(110)를 반송하도록 구성된다.
카세트 선반(105)의 후방에는 웨이퍼 이재 기구(125)가 설치된다. 웨이퍼 이재 기구(125)는 웨이퍼(200)를 수평 방향으로 회전 또는 직동(直動) 가능한 웨이퍼 이재 장치(125a)와, 웨이퍼 이재 장치(125a)를 승강시키기 위한 웨이퍼 이재 장치 엘리베이터(125b)를 구비한다. 웨이퍼 이재 장치(125a)에는 웨이퍼(200)를 픽업하기 위한 트위저(125c)가 설치된다. 웨이퍼 이재 장치(125)는 웨이퍼 이재 장치(125a)와 웨이퍼 이재 장치 엘리베이터(125b)의 연동 동작에 의해 트위저(125c)를 웨이퍼(200)의 재치부로서 웨이퍼(200)를 보트(217)에 대하여 장전(裝塡, charging)하거나 보트(217)로부터 탈장(脫裝, discharging)하도록 구성된다.
광체(111)의 후부 상방에는 웨이퍼(200)를 열처리하는 처리로(202)가 설치되고, 처리로(202)의 하단부가 노구(爐口) 셔터(147)에 의해 개폐되도록 구성된다. 처리로(202)의 하방에는 처리로(202)에 대하여 보트(217)를 승강시키는 보트 엘리베이터(115)가 설치된다. 보트 엘리베이터(115)의 승강대에는 암(128)이 연결되고, 암(128)에는 씰 캡(219)이 수평하게 설치된다. 씰 캡(219)은 보트(217)를 수직으로 지지하는 것과 함께 처리로(202)의 하단부를 폐색 가능하도록 구성된다.
카세트 선반(105)의 상방에는 청정화된 분위기인 클린 에어를 공급하는 클린 유닛(134a)이 설치된다. 클린 유닛(134a)은 도시를 생략한 공급 팬 및 방진 필터를 구비하고, 클린 에어를 광체(111)의 내부에 유통시키도록 구성된다. 광체(111)의 좌측 단부에는 클린 에어를 공급하는 클린 유닛(134b)이 설치된다. 클린 유닛(134b)도 도시를 생략한 공급 팬 및 방진 필터를 구비하고, 클린 에어를 웨이퍼 이재 장치(125a)나 보트(217) 등의 근방을 유통시키도록 구성된다. 상기 클린 에어는 웨이퍼 이재 장치(125a)나 보트(217) 등의 근방을 유통한 후에 광체(111)의 외부에 배기되도록 이루어진다.
계속해서 도 2의 기판 처리 장치(101)의 주된 동작에 대해서 설명한다. 도시를 생략한 공정 내 반송 장치에 의해 카세트(110)가 카세트 스테이지(114) 상에 반입되면, 카세트(110)는 웨이퍼(200)가 카세트 스테이지(114) 상에서 수직 자세를 보지하고 카세트(110)의 웨이퍼 출입구가 상방향을 향하도록 카세트 스테이지(114) 상에 재치된다. 그 후 카세트(110)는 카세트 스테이지(114)에 의해 카세트(110) 내의 웨이퍼(200)가 수평 자세가 되고, 카세트(110)의 웨이퍼 출입구가 광체(111)의 후방을 향하도록 광체(111)의 후방에 우회 종 방향으로 90°회전시킬 수 있다.
그 후 카세트(110)는 카세트 선반(105) 내지 예비 카세트 선반(107)의 지정된 선반 위치에 카세트 반송 장치(118)에 의해 자동적으로 반송되어 수도(受渡)되고, 일시적으로 보관된 후 카세트 선반(105) 내지 예비 카세트 선반(107)으로부터 카세트 반송 장치(118)에 의해 이재 선반(123)에 이재되거나 또는 직접 이재 선반(123)에 반송된다.
카세트(110)가 이재 선반(123)에 이재되면, 웨이퍼(200)는 카세트(110)로부터 웨이퍼 이재 장치(125a)의 트위저(125c)에 의해 카세트(110)의 웨이퍼 출입구를 통하여 픽업되고 보트(217)에 장전(차징)된다. 보트(217)에 웨이퍼(200)를 수도한 웨이퍼 이재 장치(125a)는 카세트(110)로 돌아가 후속의 웨이퍼(200)를 보트(217)에 장전한다.
미리 지정된 매수의 웨이퍼(200)가 보트(217)에 장전되면, 처리로(202)의 하단부를 닫았던 노구 셔터(147)가 열리고 처리로(202)의 하단부가 개방된다. 그 후 웨이퍼(200) 군(群)을 보지한 보트(217)가 보트 엘리베이터(115)의 상승 동작에 의해 처리로(202) 내에 반입(로딩)되고, 처리로(202)의 하부가 씰 캡(219)에 의해 폐색된다. 로딩 후는 웨이퍼(200)에 대하여 임의의 처리가 실시된다.
다음으로 도 3, 도 4를 참조하여 전술한 기판 처리 장치(101)에 사용되는 처리로(202)에 대해서 설명한다. 도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 처리로(202)에는 웨이퍼(200)를 가열하기 위한 가열 장치(가열 수단)인 히터(207)가 설치된다. 히터(207)는 상방이 폐색(閉塞)된 원통 형상의 단열 부재와 복수 개의 히터 소선을 구비하고, 단열 부재에 대하여 히터 소선이 설치된 유닛 구성을 포함한다. 히터(207)의 내측에는 웨이퍼(200)를 처리하기 위한 석영제의 반응관(203)이 히터(207)와 동심원 형상으로 설치된다. 이 반응관(203)이 도 1a의 반응관(1)에 상당한다.
반응관(203)의 하방에는 반응관(203)의 하단 개구를 기밀하게 폐색 가능한 노구 개체(蓋體)로서의 씰 캡(219)이 설치된다. 씰 캡(219)은 반응관(203)의 하단에 수직 방향 하측으로부터 당접(當接)되도록 이루어진다. 씰 캡(219)은 예컨대 스텐레스 등의 금속으로 구성되고, 원반 형상으로 형성된다. 반응관(203)의 하부 개구 단부에 설치된 환 형상의 플랜지와 씰 캡(219)의 상면 사이에는 기밀 부재(이하 O링)(220)가 배치되고, 양자 간은 기밀하게 밀봉된다. 적어도 반응관(203) 및 씰 캡(219)에 의해 처리실(201)이 형성된다.
씰 캡(219) 상에는 보트(217)를 지지하는 보트 지지대(218)가 설치된다. 보트 지지대(218)는 예컨대 석영이나 탄화규소 등의 내열성 재료로 구성되고 단열부로서 기능하는 것과 함께 보트를 지지하는 지지체로 이루어진다. 보트(217)는 보트 지지대(218) 상에 입설(立設)된다. 보트(217)는 예컨대 석영이나 탄화규소 등의 내열성 재료로 구성된다. 보트(217)는 보트 지지대(218)에 고정된 저판(底板)(210)과 그 상방에 배치된 천판(天板)(211)을 포함하고, 저판(210)과 천판(211) 사이에 복수 개의 지주(212)가 가설(架設)된 구성을 포함한다(도 2 참조). 보트(217)에는 복수 매의 웨이퍼(200)가 보지된다. 복수 매의 웨이퍼(200)는 서로 일정한 간격을 두면서 수평 자세를 보지하고 또한 서로 중심을 맞춘 상태에서 반응관(203)의 관축 방향에 다단으로 적재되고 보트(217)의 지주(212)에 지지된다.
씰 캡(219)의 처리실(201)과 반대측에는 보트를 회전시키는 보트 회전 기구(267)가 설치된다. 보트 회전 기구(267)의 회전축(265)은 씰 캡을 관통하여 보트 지지대(218)에 접속되고, 회전 기구(267)에 의해 보트 지지대(218)를 개재하여 보트(217)를 회전시키는 것에 의해 웨이퍼(200)를 회전시킨다.
씰 캡(219)은 반응관(203)의 외부에 설치된 승강 기구로서의 보트 엘리베이터(115)에 의해 수직 방향으로 승강되고, 이에 의해 보트(217)를 처리실(201) 내에 대하여 반입 반출하는 것이 가능하도록 이루어진다.
이상의 처리로(202)에서는, 뱃치(batch) 처리되는 복수 매의 웨이퍼(200)가 보트(217)에 대하여 다단으로 적층된 상태에서 보트(217)가 보트 지지대(218)로 지지되면서 처리실(201)에 삽입되고, 히터(207)가 처리실(201)에 삽입된 웨이퍼(200)를 소정의 온도로 가열하도록 이루어진다.
도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 원료 가스를 공급하기 위한 3개의 가스 공급관(310, 320, 330)이 접속된다. 처리실(201) 내에는 노즐(410, 420, 430)이 설치된다. 노즐(410, 420, 430)은 반응관(203)의 하부를 관통하여 설치된다. 노즐(410)에는 가스 공급관(310)이 접속되고, 노즐(420)에는 가스 공급관(320)이 접속되고, 노즐(430)에는 가스 공급관(330)이 접속된다.
가스 공급관(310)에는 상류측부터 순서대로 개폐 밸브인 밸브(314), 액체 원료의 유량 제어 장치인 액체 매스 플로우 컨트롤러(312), 기화 유닛(기화 장치)인 기화기(315) 및 개폐 밸브인 밸브(313)가 설치된다.
가스 공급관(310)의 하류측의 단부(端部)는 노즐(410)의 단부에 접속된다. 노즐(410)은 반응관(203)의 내벽과 웨이퍼(200) 사이에서의 원호 형상의 공간에서 반응관(203)의 내벽의 하부로부터 상부를 따라 웨이퍼(200)의 적재 방향 상방(上方)을 향하여 상승[立上]하도록 설치된다. 노즐(410)은 L자형의 롱 노즐로서 구성된다. 노즐(410)의 측면에는 원료 가스를 공급하는 다수의 가스 공급공(411)이 설치된다. 가스 공급공(411)은 반응관(203)의 중심을 향하도록 개구된다. 가스 공급공(411)은 하부로부터 상부에 걸쳐서 동일 또는 크기에 경사를 진 개구 면적을 가지고, 같은 피치로 설치된다.
또한 가스 공급관(310)에는 밸브(313) 및 기화기(315) 사이에 후술하는 배기관(232)에 접속된 벤트 라인(610) 및 밸브(612)가 설치된다.
주로 가스 공급관(310), 밸브(314), 액체 매스 플로우 컨트롤러(312), 기화기(315), 밸브(313), 노즐(410), 벤트 라인(610), 밸브(612)에 의해 가스 공급계(301)가 구성된다.
또한 가스 공급관(310)에는 캐리어 가스(불활성 가스)를 공급하기 위한 캐리어 가스 공급관(510)이 밸브(313)의 하류측에서 접속된다. 캐리어 가스 공급관(510)에는 매스 플로우 컨트롤러(512) 및 밸브(513)가 설치된다. 주로 캐리어 가스 공급관(510), 매스 플로우 컨트롤러(512), 밸브(513)에 의해 캐리어 가스 공급계 (불활성 가스 공급계)(501)가 구성된다.
가스 공급관(310)에서는 액체 원료가 액체 매스 플로우 컨트롤러(312)로 유량 조정되어 기화기(315)에 공급되고, 기화되어 원료 가스가 되어서 공급된다. 원료 가스를 처리실(201)에 공급하지 않는 동안은 밸브(313)를 닫고 밸브(612)를 열고 밸브(612)를 개재하여 원료 가스를 벤트 라인(610)에 흘려 둔다.
그리고 원료 가스를 처리실(201)에 공급할 때는 밸브(612)를 닫고 밸브(313)를 열고 원료 가스를 밸브(313)의 하류의 가스 공급관(310)에 공급한다. 한편 캐리어 가스가 매스 플로우 컨트롤러(512)로 유량 조정되어 밸브(513)를 개재하여 캐리어 가스 공급관(510)으로부터 공급되고, 원료 가스는 밸브(313)의 하류측에서 이 캐리어 가스와 합류하고 노즐(410)을 개재하여 처리실(201)에 공급된다. 가스 공급관(320)에는 상류측부터 순서대로 유량 제어 장치인 매스 플로우 컨트롤러(322) 및 개폐 밸브인 밸브(323)가 설치된다.
가스 공급관(320)의 하류측의 단부는 노즐(420)의 단부에 접속된다. 노즐(420)은 가스 분산 공간(방전실, 방전 공간)인 버퍼실(423) 내에 설치된다. 버퍼실(423) 내에는 또한 후술하는 전극 보호관(451, 452)이 설치된다. 노즐(420), 전극 보호관(451), 전극 보호관(452)이 버퍼실(423) 내에 이 순서대로 배치된다.
버퍼실(423)은 반응관(203)의 내벽과 버퍼실 벽(424)에 의해 형성된다. 버퍼실 벽(424)은 반응관(203)의 내벽과 웨이퍼(200) 사이에서의 원호 형상의 공간에, 반응관(203) 내벽의 하부로부터 상부에 걸치는 부분에 웨이퍼(200)의 적재 방향을 따라 설치된다. 버퍼실(423)은 반응관(203)의 내부와 인접하는 면을 포함하도록 반응관(203)과 일체적으로 설치되고, 인접하는 면에 웨이퍼(200)가 배열되는 영역에 걸쳐서 설치되는 1개 내지 복수의 관통공과, 버퍼실(423)의 내부와 연통하는 가스 도입부를 포함할 수 있다. 가스 도입부는 버퍼실(423)의 내부와 연통될 수 있다. 버퍼실 벽(424)의 웨이퍼(200)와 인접하는 벽에는 가스를 공급하는 가스 공급공(425)이 설치된다. 가스 공급공(425)은 전극 보호관(451)과 전극 보호관(452) 사이에 설치된다. 가스 공급공(425)은 반응관(203)의 중심을 향하도록 개구된다. 가스 공급공(425)은 반응관(203)의 하부로부터 상부에 걸쳐서 복수 설치되고, 각각이 동일한 개구 면적을 가지고, 또한 같은 피치로 설치된다.
노즐(420)은 버퍼실(423)의 일단측에 반응관(203)의 내벽의 하부로부터 상부에 따라 웨이퍼(200)의 적재 방향 상방을 향하여 상승하도록 설치된다. 노즐(420)은 버퍼실(423)의 내부와 연통될 수 있는 전술한 가스 도입부로서 작용할 수 있다. 노즐(420)은 L자형의 롱 노즐로서 구성된다. 노즐(420)의 측면에는 가스를 공급하는 가스 공급공(421)이 설치된다. 가스 공급공(421)은 버퍼실(423)의 중심을 향하도록 개구된다. 가스 공급공(421)은 버퍼실(423)의 가스 공급공(425)과 마찬가지로 반응관(203)의 하부로부터 상부에 걸쳐서 복수 설치된다. 복수의 가스 공급공(421)의 각각의 개구 면적은 버퍼실(423) 내와 노즐(420) 내의 차압이 작은 경우에는 상류측(하부)으로부터 하류측(상부)까지 동일한 개구 면적에 동일한 피치로 하면 좋지만, 차압이 큰 경우에는 상류측으로부터 하류측을 향하여 순차적으로 개구 면적을 크게 하거나 피치를 작게 하면 좋다.
본 구성의 기판 처리 장치에서는, 노즐(420)의 가스 공급공(421)의 각각의 개구 면적이나 개구 피치를 상류측으로부터 하류측에 걸쳐서 전술한 바와 같이 조절하는 것에 의해, 우선 가스 공급공(421)의 각각으로부터 유속의 차이는 있지만 유량이 거의 같은 양인 가스를 분출시킨다. 그리고 가스 공급공(421)의 각각으로부터 분출하는 가스를 일단 버퍼실(423) 내에 도입하고, 버퍼실(423) 내에서 가스의 유속 차이의 균일화를 수행한다.
즉 노즐(420)의 가스 공급공(421)의 각각으로부터 버퍼실(423) 내에 분출된 가스는 버퍼실(423) 내에서 각 가스의 입자 속도가 완화된 후, 버퍼실(423)의 가스 공급공(425)으로부터 처리실(201) 내에 분출된다. 이에 의해 노즐(420)의 가스 공급공(421)의 각각으로부터 버퍼실(423) 내에 분출된 가스는, 버퍼실(423)의 가스 공급공(425)의 각각으로부터 처리실(201) 내에 분출될 때는 균일한 유량과 유속을 가지는 가스가 된다.
또한 가스 공급관(320)에는 밸브(323) 및 매스 플로우 컨트롤러(322) 사이에 후술하는 배기관(232)에 접속된 벤트 라인(620) 및 밸브(622)가 설치된다. 주로 가스 공급관(320), 매스 플로우 컨트롤러(322), 밸브(323), 노즐(420), 버퍼실(423), 벤트 라인(620), 밸브(622)에 의해 가스 공급계(302)가 구성된다.
또한 가스 공급관(320)에는 캐리어 가스(불활성 가스)를 공급하기 위한 캐리어 가스 공급관(520)이 밸브(323)의 하류측에서 접속된다. 캐리어 가스 공급관(520)에는 매스 플로우 컨트롤러(522) 및 밸브(523)가 설치된다. 주로 캐리어 가스 공급관(520), 매스 플로우 컨트롤러(522), 밸브(523)에 의해 캐리어 가스 공급계 (불활성 가스 공급계)(502)가 구성된다. 가스 공급관(320)에서는 기체 원료 가스가 매스 플로우 컨트롤러(322)로 유량 조정되어 공급된다.
원료 가스를 처리실(201)에 공급하지 않는 동안은 밸브(323)를 닫고 밸브(622)를 열고, 밸브(622)를 개재하여 원료 가스를 벤트 라인(620)에 흘려 둔다. 그리고 원료 가스를 처리실(201)에 공급할 때는 밸브(622)를 닫고 밸브(323)를 열고, 원료 가스를 밸브(323)의 하류의 가스 공급관(320)에 공급한다. 한편 캐리어 가스가 매스 플로우 컨트롤러(522)로 유량 조정되어 밸브(523)를 개재하여 캐리어 가스 공급관(520)으로부터 공급되고, 원료 가스는 밸브(323)의 하류측에서 이 캐리어 가스와 합류하고, 노즐(420), 버퍼실(423)을 개재하여 처리실(201)에 공급된다.
가스 공급관(330)에는 상류측부터 순서대로 유량 제어 장치인 매스 플로우 컨트롤러(332) 및 개폐 밸브인 밸브(333)가 설치된다. 가스 공급관(330)의 하류측의 단부는 노즐(430)의 단부에 접속된다. 노즐(430)은 가스 분산 공간(방전실, 방전 공간)인 버퍼실(433) 내에 설치된다. 버퍼실(433) 내에는 또한 후술하는 전극 보호관(461, 462)이 설치된다. 노즐(430), 전극 보호관(461), 전극 보호관(462)이 버퍼실(433) 내에 이 순서대로 배치된다.
버퍼실(433)은 반응관(203)의 내벽과 버퍼실 벽(434)에 의해 형성된다. 버퍼실 벽(434)은 반응관(203)의 내벽과 웨이퍼(200) 사이에서의 원호 형상의 공간에, 반응관(203) 내벽의 하부로부터 상부에 걸치는 부분에 웨이퍼(200)의 적재 방향을 따라 설치된다. 버퍼실 벽(434)의 웨이퍼(200)와 인접하는 벽에는 가스를 공급하는 가스 공급공(435)이 설치된다. 가스 공급공(435)은 전극 보호관(461)과 전극 보호관(462) 사이에 설치된다. 가스 공급공(435)은 반응관(203)의 중심을 향하도록 개구된다. 가스 공급공(435)은 반응관(203)의 하부로부터 상부에 걸쳐서 복수 설치되고, 각각이 동일한 개구 면적을 가지고, 또한 같은 피치로 설치된다.
노즐(430)은 버퍼실(433)의 일단측에 반응관(203)의 내벽의 하부로부터 상부에 따라 웨이퍼(200)의 적재 방향 상방을 향하여 상승하도록 설치된다. 노즐(430)은 L자형의 롱 노즐로서 구성된다. 노즐(430)의 측면에는 가스를 공급하는 가스 공급공(431)이 설치된다. 가스 공급공(431)은 버퍼실(433)의 중심을 향하도록 개구된다. 가스 공급공(431)은 버퍼실(433)의 가스 공급공(435)과 마찬가지로 반응관(203)의 하부로부터 상부에 걸쳐서 복수 설치된다. 복수의 가스 공급공(431)의 각각의 개구 면적은 버퍼실(433) 내와 노즐(430) 내의 차압이 작은 경우에는 상류측(하부)으로부터 하류측(상부)까지 동일한 개구 면적에 동일한 피치로 하면 좋지만, 차압이 큰 경우에는 상류측으로부터 하류측을 향하여 순차적으로 개구 면적을 크게 하거나 피치를 작게 하면 좋다.
본 구성의 기판 처리 장치에서는, 노즐(430)의 가스 공급공(431)의 각각의 개구 면적이나 개구 피치를 상류측으로부터 하류측에 걸쳐서 전술한 바와 같이 조절하는 것에 의해, 우선 가스 공급공(431)의 각각으로부터 유속의 차이는 있지만 유량이 거의 같은 양인 가스를 분출시킨다. 그리고 가스 공급공(431)의 각각으로부터 분출하는 가스를 일단 버퍼실(433) 내에 도입하고, 버퍼실(433) 내에서 가스의 유속 차이의 균일화를 수행한다.
즉 노즐(430)의 가스 공급공(431)의 각각으로부터 버퍼실(433) 내에 분출된 가스는 버퍼실(433) 내에서 각 가스의 입자 속도가 완화된 후, 버퍼실(433)의 가스 공급공(435)으로부터 처리실(201) 내에 분출된다. 이에 의해 노즐(430)의 가스 공급공(431)의 각각으로부터 버퍼실(433) 내에 분출된 가스는, 버퍼실(433)의 가스 공급공(435)의 각각으로부터 처리실(201) 내에 분출될 때는 균일한 유량과 유속을 가지는 가스가 된다.
또한 가스 공급관(330)에는 밸브(333) 및 매스 플로우 컨트롤러(332) 사이에 후술하는 배기관(232)에 접속된 벤트 라인(630) 및 밸브(632)가 설치된다. 주로 가스 공급관(330), 매스 플로우 컨트롤러(332), 밸브(333), 노즐(430), 버퍼실(433), 벤트 라인(630), 밸브(632)에 의해 가스 공급계(303)가 구성된다.
또한 가스 공급관(330)에는 캐리어 가스(불활성 가스)를 공급하기 위한 캐리어 가스 공급관(530)이 밸브(333)의 하류측에서 접속된다. 캐리어 가스 공급관(530)에는 매스 플로우 컨트롤러(532) 및 밸브(533)가 설치된다. 주로 캐리어 가스 공급관(530), 매스 플로우 컨트롤러(532), 밸브(533)에 의해 캐리어 가스 공급계 (불활성 가스 공급계)(503)가 구성된다. 가스 공급관(330)에서는 기체 원료 가스가 매스 플로우 컨트롤러(332)로 유량 조정되어 공급된다.
원료 가스를 처리실(201)에 공급되지 않는 동안은 밸브(333)를 닫고 밸브(632)를 열고, 밸브(632)를 개재하여 원료 가스를 벤트 라인(630)에 흘려 둔다. 그리고 원료 가스를 처리실(201)에 공급할 때는 밸브(632)를 닫고 밸브(333)를 열고, 원료 가스를 밸브(333)의 하류의 가스 공급관(330)에 공급한다. 한편 캐리어 가스가 매스 플로우 컨트롤러(532)로 유량 조정되어 밸브(533)를 개재하여 캐리어 가스 공급관(530)으로부터 공급되고, 원료 가스는 밸브(333)의 하류측에서 이 캐리어 가스와 합류하고, 노즐(430), 버퍼실(433)을 개재하여 처리실(201)에 공급된다.
버퍼실(423) 내에는 도 1a, 도 1b에 도시한 캡(33)을 구비한 한 쌍의 방전 전극(5)에 상당하는 가늘고 긴 구조를 가지는 봉 형상 전극(471) 및 봉 형상 전극(472)이 반응관(203)의 하부로부터 상부에 걸쳐 웨이퍼(200)의 적층 방향을 따라 배설된다. 봉 형상 전극(471) 및 봉 형상 전극(472)은 각각 노즐(420)과 평행으로 설치되고, 그 선단은 방전 전극(30)과 마찬가지로 반구 형상으로 형성된다. 봉 형상 전극(471) 및 봉 형상 전극(472)은 각각 도 1a에 도시된 피복관(14)에 상당하는 상부로부터 하부에 걸쳐 전극을 보호하는 보호관인 전극 보호관(451, 452)에 의해 피복되는 것에 의해 보호된다. 버퍼실(433)의 높이는 예컨대 500mm 내지 1,500mm이며, 봉 형상 전극(471) 및 봉 형상 전극(472)의 길이도 같은 정도이며, 파장의 1/4보다 짧다. 봉 형상 전극(471)은 정합기(271)를 개재하여 고주파(RF: Radio Frequency) 전원(270)에 접속되고, 봉 형상 전극(472)은 기준 전위인 어스(272)에 접속된다. 이 결과 봉 형상 전극(471) 및 봉 형상 전극(472) 사이의 플라즈마 생성 영역에 플라즈마가 생성된다. 주로 봉 형상 전극(471), 봉 형상 전극(472), 전극 보호관(451), 전극 보호관(452), 버퍼실(423) 및 가스 공급공(425)에 의해 제1 플라즈마 발생 구조(429)가 구성된다. 주로 봉 형상 전극(471), 봉 형상 전극(472), 전극 보호관(451), 전극 보호관(452), 정합기(271), 고주파 전원(270)에 의해 플라즈마 발생기(플라즈마 발생부)로서의 제1 플라즈마원이 구성된다. 제1 플라즈마원은 가스를 플라즈마로 활성화시키는 활성화 기구로서 기능한다. 버퍼실(423)은 플라즈마 발생실로서 기능한다.
버퍼실(433) 내에는 가늘고 긴 구조를 가지는 봉 형상 전극(481) 및 봉 형상 전극(482)이 반응관(203)의 하부로부터 상부에 걸쳐 웨이퍼(200)의 적층 방향을 따라 배설된다. 봉 형상 전극(481) 및 봉 형상 전극(482)은 각각 노즐(430)과 평행으로 설치된다. 봉 형상 전극(481) 및 봉 형상 전극(482)은 각각 상부로부터 하부에 걸쳐 전극을 보호하는 보호관인 전극 보호관(461, 462)에 의해 피복되는 것에 의해 보호된다. 봉 형상 전극(481)은 정합기(271)를 개재하여 고주파 전원(270)에 접속되고, 봉 형상 전극(482)은 기준 전위인 어스(272)에 접속된다. 주로 봉 형상 전극(481), 봉 형상 전극(482), 전극 보호관(461), 전극 보호관(462), 버퍼실(433) 및 가스 공급공(435)에 의해 제2 플라즈마 발생 구조(439)가 구성된다. 주로 봉 형상 전극(481), 봉 형상 전극(482), 전극 보호관(461), 전극 보호관(462), 정합기(271), 고주파 전원(270)에 의해 플라즈마 발생기(플라즈마 발생부)로서의 제2 플라즈마원이 구성된다. 제2 플라즈마원은 가스를 플라즈마로 활성화시키는 활성화 기구로서 기능한다. 버퍼실(433)은 플라즈마 발생실로서 기능한다.
또한 본 구성의 기판 처리 장치에 의해 발생한 플라즈마를 리모트 플라즈마라고 부른다. 리모트 플라즈마란, 전극 간에서 생성된 플라즈마를 가스의 흐름 등에 의해 피처리물 표면에 수송하여 플라즈마 처리를 수행하는 것이다. 본 실시예에서는 버퍼실(423) 내에 2개의 봉 형상 전극(471 및 472)이 수용되고, 버퍼실(433) 내에 2개의 봉 형상 전극(481 및 482)이 수용되기 때문에, 웨이퍼(200)에 데미지를 주는 이온이 버퍼실(423, 433) 외의 처리실(201) 내에 누설되기 어려운 구조로 이루어진다. 또한 2개의 봉 형상 전극(471 및 472)을 둘러싸도록[즉, 2개의 봉 형상 전극(471 및 472)이 각각 수용되는 전극 보호관(451 및 452)을 둘러싸도록] 전장이 발생하고 플라즈마가 생성되고, 2개의 봉 형상 전극(481 및 482)을 둘러싸도록[즉, 2개의 봉 형상 전극(481 및 482)이 각각 수용되는 전극 보호관(461 및 462)을 둘러싸도록] 전장이 발생하고 플라즈마가 생성된다. 플라즈마에 포함되는 활성종은 버퍼실(423)의 가스 공급공(425) 및 버퍼실(433)의 가스 공급공(435)을 개재하여 웨이퍼(200)의 외주로부터 웨이퍼(200)의 중심 방향으로 공급된다. 또한 본 실시 형태와 같이 웨이퍼(200)를 복수 매, 주면을 수평면(水平面)에 평행하게 하여 스택 형상으로 쌓아 올리는 종형의 뱃치 장치라면, 반응관(203)의 내벽면, 즉 처리해야 할 웨이퍼(200)에 가까운 위치에 버퍼실(423, 433)이 배치되는 결과, 발생한 활성종이 실활(失活)되지 않고 웨이퍼(200)의 표면에 도달하기 쉽다는 효과가 있다.
도 3, 4에 도시하는 바와 같이, 반응관의 하부에 배기구(230)가 설치된다. 배기구(230)는 배기관(231)에 접속된다. 노즐(410)의 가스 공급공(411)과 배기구(230)는 웨이퍼(200)를 개재하여 대향하는 위치(180도 반대측)에 설치된다. 이와 같이 하면 가스 공급공(411)으로부터 공급되는 원료 가스가 웨이퍼(200)의 주면 상을 배기관(231)의 방향을 향하여 가로지르도록 흐르고, 웨이퍼(200)의 전면에 의해 균일하게 원료 가스가 공급되기 쉬워져, 웨이퍼(200) 상에 보다 균일한 막을 형성할 수 있다.
본 구성의 기판 처리 장치에 따르면, 주로 봉 형상 전극(471), 봉 형상 전극(472), 전극 보호관(451), 전극 보호관(452), 정합기(271), 고주파 전원(270)에 의해 구성되는 제1 플라즈마원과, 주로 봉 형상 전극(481), 봉 형상 전극(482), 전극 보호관(461), 전극 보호관(462), 정합기(271), 고주파 전원(270)에 의해 구성되는 제2 플라즈마원을 구비한다. 플라즈마를 사용하여 웨이퍼(200)의 처리 온도를 낮추기 위해서는 플라즈마를 형성할 때의 고주파 전력을 크게 할 필요가 있지만, 고주파 전력을 크게 하면 웨이퍼(200)나 형성하는 막에 주는 데미지가 커져버린다. 이에 대하여 본 실시예의 기판 처리 장치에서는 제1 플라즈마원 및 제2 플라즈마원이라는 2개의 플라즈마원을 설치하므로, 플라즈마원이 1개인 경우에 비하여 각 플라즈마원에 공급하는 고주파 전력이 작아도 충분한 양의 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 따라서 플라즈마를 이용하여 웨이퍼(200)를 처리할 때 웨이퍼(200)나 형성하는 막에 주는 데미지를 작게 할 수 있고, 또한 웨이퍼(200)의 처리 온도를 낮게 할 수 있다.
또한 주로 봉 형상 전극(471), 봉 형상 전극(472), 전극 보호관(451), 전극 보호관(452), 버퍼실(423) 및 가스 공급공(425)에 의해 구성되는 제1 플라즈마 발생 구조(429)와, 주로 봉 형상 전극(481), 봉 형상 전극(482), 전극 보호관(461), 전극 보호관(462), 버퍼실(433) 및 가스 공급공(435)에 의해 구성되는 제2 플라즈마 발생 구조(439)는 웨이퍼(200)의 중심[반응관(203)의 중심]을 통하는 선에 대하여 선 대칭으로 설치되므로, 양 플라즈마 발생 구조로부터 웨이퍼(200)의 전면에 의해 균일하게 플라즈마가 공급되기 쉬워져, 웨이퍼(200) 상에 보다 균일한 막을 형성할 수 있다.
또한 도 1a, 도 1b에 도시하는 바와 같이, 봉 형상 전극(471, 472, 481, 482)은 전계 집중을 일으키기 어렵도록 곡면 가공된 구조인 캡(33)을 포함하는 전극이기 때문에, 반응관이나 기판에 주는 데미지를 작게 할 수 있고, 안정된 플라즈마 생성이 가능해진다.
또한 배기구(230)도 이 웨이퍼(200)의 중심[반응관(203)의 중심]을 통하는 선 상에 설치되므로, 웨이퍼(200)의 전면에 의해 균일하게 플라즈마가 공급되기 쉬워져 웨이퍼(200) 상에 보다 균일한 막을 형성할 수 있다. 또한 노즐(410)의 가스 공급공(411)도 이 웨이퍼(200)의 중심[반응관(203)의 중심]을 통하는 선 상에 설치되므로, 웨이퍼(200)의 전면에 의해 균일하게 원료 가스가 공급되기 쉬워져 웨이퍼(200) 상에 보다 균일한 막을 형성할 수 있다.
또한 노즐(410)의 가스 공급공(411)과 버퍼실(423)의 가스 공급공(425)의 거리와, 노즐(410)의 가스 공급공(411)과 버퍼실(433)의 가스 공급공(435)의 거리가 동일해지도록 가스 공급공(411), 가스 공급공(425), 가스 공급공(435)이 배치되므로, 웨이퍼(200) 상에 보다 균일한 막을 형성할 수 있다.
다시 도 3, 4를 참조하면, 반응관의 하부의 배기구(230)에는 처리실(201) 내의 분위기를 배기하는 배기관(231)이 접속된다. 배기관(231)에는 처리실(201) 내의 압력을 검출하는 압력 검출기(압력 검출부)로서의 압력 센서(245) 및 압력 조정기(압력 조정부)로서의 APC(Auto Pressure Controller) 밸브(243)를 개재하여 진공 배기 장치로서의 진공 펌프(246)가 접속되고, 처리실(201) 내의 압력이 소정의 압력(진공도)이 되도록 진공 배기할 수 있도록 구성된다. 진공 펌프(246)의 하류측의 배기관(232)은 도시를 생략한 폐가스 처리 장치 등에 접속된다. 또한 APC 밸브(243)는 밸브를 개폐하여 처리실(201) 내의 진공 배기·진공 배기 정지를 할 수 있고, 또한 밸브 개도를 조절하고 컨덕턴스를 조정하여 처리실(201) 내의 압력 조정을 할 수 있도록 이루어진 개폐 밸브다. 주로 배기관(231), APC 밸브(243), 진공 펌프(246), 압력 센서(245)에 의해 배기계가 구성된다.
반응관(203) 내에는 온도 검출기로서의 온도 센서(263)가 설치되고, 온도 센서(263)에 의해 검출된 온도 정보에 기초하여 히터(207)로의 공급 전력을 조정하는 것에 의해, 처리실(201) 내의 온도가 원하는 온도 분포가 되도록 구성된다. 온도 센서(263)는 L자형으로 구성되고, 매니폴드(209)를 관통하여 도입되고 반응관(203)의 내벽을 따라 설치된다.
반응관(203) 내의 중앙부에는 보트(217)가 설치된다. 보트(217)는 보트 엘리베이터(115)에 의해 반응관(203)에 대하여 승강(출입) 할 수 있도록 이루어진다. 보트(217)가 반응관(203) 내에 도입되면, 반응관(203)의 하단부가 O링(220)을 개재하여 씰 캡(219)으로 기밀하게 밀봉된다. 보트(217)는 보트 지지대(218)에 지지된다. 처리의 균일성을 향상하기 위해서 보트 회전 기구(267)를 구동하고 보트 지지대(218)에 지지된 보트(217)를 회전시킨다.
도 5를 참조하면, 컨트롤러(280)는 조작 메뉴 등을 표시하는 디스플레이(288)와, 복수의 키를 포함하여 구성되고 각종 정보나 조작 지시가 입력되는 조작 입력부(290)를 구비한다. 또한 컨트롤러(280)는 기판 처리 장치(101) 전체의 동작을 담당하는 CPU(281)와, 제어 프로그램을 포함하는 각종 프로그램 등이 미리 기억된 ROM(282)과, 각종 데이터를 일시적으로 기억하는 RAM(283)과, 각종 데이터를 기억하여 보지하는 HDD(284)와, 디스플레이(288)로의 각종 정보의 표시를 제어하는 것과 함께 디스플레이(288)로부터의 조작 정보를 접수하는 디스플레이 드라이버(287)와, 조작 입력부(290)에 대한 조작 상태를 검출하는 조작 입력 검출부(289)와, 후술하는 온도 제어부(291), 후술하는 압력 제어부(294), 진공 펌프(246), 보트 회전 기구(267), 보트 엘리베이터(115), 매스 플로우 컨트롤러(312, 322, 332, 512, 522, 532), 후술하는 밸브 제어부(299) 등의 각 부재와 각종 정보의 송수신을 수행하는 통신 인터페이스(I/F)부(285)를 구비한다.
CPU(281), ROM(282), RAM(283), HDD(284), 디스플레이 드라이버(287), 조작 입력 검출부(289) 및 통신 I/F부(285)는, 시스템 버스(286)를 개재하여 서로 접속된다. 따라서 CPU(281)는 ROM(282), RAM(283), HDD(284)로의 액세스를 수행할 수 있는 것과 함께, 디스플레이 드라이버(287)를 개재한 디스플레이(288)로의 각종 정보 표시의 제어 및 디스플레이(288)로부터의 조작 정보의 파악, 통신 I/F부(285)를 개재한 각 부재와의 각종 정보의 송수신의 제어를 수행할 수 있다. 또한 CPU(281)는 조작 입력 검출부(289)를 개재하여 조작 입력부(290)에 대한 사용자의 조작 상태를 파악할 수 있다.
온도 제어부(291)는 히터(207)와, 히터(207)에 전력을 공급하는 가열용 전원(250)과, 온도 센서(263)와, 컨트롤러(280) 사이에서 설정 온도 정보 등의 각종 정보를 송수신하는 통신 I/F부(293)와, 수신한 설정 온도 정보와 온도 센서(263)로부터의 온도 정보 등에 기초하여 가열용 전원(250)으로부터 히터(207)로의 공급 전력을 제어하는 히터 제어부(292)를 구비한다. 히터 제어부(292)도 컴퓨터에 의해 실현된다. 온도 제어부(291)의 통신 I/F부(293)와 컨트롤러(280)의 통신 I/F부(285)는 케이블(751)로 접속된다.
압력 제어부(294)는 APC 밸브(243)와 압력 센서(245)와 컨트롤러(280) 사이에서 설정 압력 정보, APC 밸브(243)의 개폐 정보 등의 각종 정보를 송수신하는 통신 I/F부(296)와, 수신한 설정 압력 정보, APC 밸브(243)의 개폐 정보 등과 압력 센서(245)로부터의 압력 정보 등에 기초하여 APC 밸브(243)의 개폐나 개도를 제어하는 APC 밸브 제어부(295)를 구비한다. APC 밸브 제어부(295)도 컴퓨터에 의해 실현된다. 압력 제어부(294)의 통신 I/F부(296)와 컨트롤러(280)의 통신 I/F부(285)는 케이블(752)로 접속된다.
진공 펌프(246), 보트 회전 기구(267), 보트 엘리베이터(115), 액체 매스 플로우 컨트롤러(312), 매스 플로우 컨트롤러(322, 332, 512, 522, 532), 고주파 전원(270)과 컨트롤러(280)의 통신 I/F부(285)는 각각 케이블(753, 754, 755, 756, 757, 758, 759, 760, 761, 762)로 접속된다.
밸브 제어부(299)는 밸브(313, 314, 323, 333, 513, 523, 533, 612, 622, 632)와, 에어 밸브인 밸브(313, 314, 323, 333, 513, 523, 533, 612, 622, 632)로의 에어의 공급을 제어하는 전자(電磁) 밸브 군(298)을 구비한다. 전자 밸브 군(298)은 밸브(313, 314, 323, 333, 513, 523, 533, 612, 622, 632)에 각각 대응하는 전자 밸브(297)를 구비한다. 전자 밸브 군(298)과 컨트롤러(280)의 통신 I/F부(285)는 케이블(763)로 접속된다.
이상과 같이 하여, 액체 매스 플로우 컨트롤러(312), 매스 플로우 컨트롤러(322, 332, 512, 522, 532), 밸브(313, 314, 323, 333, 513, 523, 533, 612, 622, 632), APC 밸브(243), 가열용 전원(250), 온도 센서(263), 압력 센서(245), 진공 펌프(246), 보트 회전 기구(267), 보트 엘리베이터(115), 고주파 전원(270) 등의 각 부재는 컨트롤러(280)에 접속된다. 컨트롤러(280)는 액체 매스 플로우 컨트롤러(312), 매스 플로우 컨트롤러(322, 332, 512, 522, 532)의 유량 제어, 밸브(313, 314, 323, 333, 513, 523, 533, 612, 622, 632)의 개폐 동작 제어, APC 밸브(243)의 개폐 제어 및 압력 센서(245)로부터의 압력 정보에 기초하는 개도 조정 동작을 개재한 압력 제어, 온도 센서(263)로부터의 온도 정보에 기초하는 가열용 전원(250)으로부터 히터(207)로의 전력 공급량 조정 동작을 개재한 온도 제어, 고주파 전원(270)으로부터 공급되는 고주파 전력의 제어, 진공 펌프(246)의 기동·정지 제어, 보트 회전 기구(267)의 회전 속도 조절 제어, 보트 엘리베이터(115)의 승강 동작 제어 등을 각각 수행하도록 이루어진다.
다음으로 전술한 기판 처리 장치를 이용하여 대규모 집적 회로(LSI: Large Scale Integration)를 제조하는 반도체 장치(디바이스)의 제조 공정의 일례에 대해서 설명한다. 또한 이하의 설명에서 기판 처리 장치를 구성하는 각 부의 동작은 컨트롤러(280)에 의해 제어된다.
종래의 CVD법이나 ALD법에서는, 예컨대 CVD법의 경우, 형성하는 막을 구성하는 복수의 원소를 포함하는 복수 종류의 가스 등을 동시에 공급하고, 또한 ALD법의 경우, 형성하는 막을 구성하는 복수의 원소를 포함하는 복수 종류의 가스 등을 교호적으로 공급한다. 그리고 공급 시의 공급 유량, 공급 시간, 플라즈마 파워 등의 처리 조건을 제어하는 것에 의해 산화 실리콘막(SiO막)이나 특허문헌 2에 개시되는 질화 실리콘막(Si3N4)을 형성한다. 그들 기술에서는 예컨대 SiO막을 형성하는 경우, 막의 조성비가 화학량론 조성인 O/Si≒2가 되도록, 또한 예컨대 Si3N4막을 형성하는 경우, 막의 조성비가 화학량론 조성인 N/Si≒1.33이 되도록 하는 것을 목적으로 공급 조건을 제어한다.
한편 형성하는 막의 조성비가 화학량론 조성과는 다른 소정의 조성비가 되도록 하는 것을 목적으로 공급 조건을 제어하는 것도 가능하다. 즉 형성하는 막을 구성하는 복수의 원소 중 적어도 하나의 원소가 다른 원소보다 화학량론 조성에 대하여 과잉되도록 하는 것을 목적으로 공급 조건을 제어한다. 이와 같이 형성하는 막을 구성하는 복수의 원소의 비율, 즉 막의 조성비를 제어하면서 성막을 수행하는 것도 가능하다.
이하에서는 다른 종류의 원소를 포함하는 복수 종류의 가스를 교호적으로 공급하여 화학량론 조성을 가지는 질화 실리콘막을 형성하는 시퀀스예에 대해서 설명한다.
여기에서는 제1 원소를 실리콘(Si), 제2 원소를 질소(N)로 하고, 제1 원소를 포함하는 원료로서 실리콘 함유 원료이며 액체 원료의 BTBAS[SiH2(NH(C4H9)2, 비스(터셔리-부틸아미노)실란]을 기화한 BTBAS 가스를, 제2 원소를 포함하는 반응 가스로서 질소 함유 가스인 NH3 가스를 이용하고, 배선 공정(BEOL)에서 기판 상에 절연막으로서의 질화 실리콘막을 형성하는 예에 대해서 도 6을 참조하여 설명한다.
도 6은 질화 실리콘막의 제조 프로세스를 설명하기 위한 흐름도다. 우선 히터(207)에 전력을 공급하는 가열용 전원(250)을 제어하여 처리실(201) 내를 200℃ 이하, 보다 바람직하게는 100℃ 이하의 온도이며 예컨대 100℃가 될 수 있는 온도로 보지해 둔다.
그 후 웨이퍼 차징 [스텝(S201)]후 진공 펌프(246)를 기동한다. 또한 노구 셔터(147)(도 2 참조)를 연다. 복수 매의 웨이퍼(200)를 지지한 보트(217)는 보트 엘리베이터(115)에 의해 들어 올려져 처리실(201) 내에 반입(보트 로딩)된다[스텝(S202)]. 이 상태에서 씰 캡(219)은 O링(220)을 개재하여 반응관(203)의 하단을 밀봉한 상태가 된다. 그 후 보트(217)를 보트 회전 기구(267)에 의해 회전시키고, 웨이퍼(200)를 회전시킨다.
그 후 APC 밸브(243)를 열어서 진공 펌프(246)에 의해 처리실(201) 내가 원하는 압력(진공도)이 되도록 진공 흡입하고, 웨이퍼(200)의 온도가 100℃에 달하여 온도 등이 안정되면[스텝(S203)], 처리실(201) 내의 온도를 100℃로 보지한 상태에서 다음 스텝을 순차 실행한다.
이 때 처리실(201) 내의 압력은 압력 센서(245)로 측정되고, 이 측정된 압력에 기초하여 APC 밸브(243)의 개도가 피드백 제어된다(압력 조정). 또한 처리실(201) 내가 원하는 온도가 되도록 히터(207)에 의해 가열된다. 이 때 처리실(201) 내가 원하는 온도가 되도록 온도 센서(263)가 검출한 온도 정보에 기초하여 가열용 전원(250)으로부터 히터(207)로의 전력 공급 상태가 피드백 제어된다(온도 조정).
다음으로 BTBAS 가스와 NH3 가스(래디컬)를 처리실(201) 내에 공급하는 것에 의해 질화 실리콘막을 성막하는 질화 실리콘막 형성 공정을 수행한다. 질화 실리콘막 형성 공정에서는 다음 4개의 스텝(S204 내지 S207)을 순차 반복하여 실행한다.
<BTBAS 공급: 스텝(S204)>
스텝(S204)에서는 가스 공급계(301)의 가스 공급관(310), 노즐(410)로부터 BTBAS를 처리실(201) 내에 공급한다. 밸브(313)를 닫아 두고 밸브(314, 612)를 연다. BTBAS는 상온에서 액체이며, 액체의 BTBAS가 액체 매스 플로우 컨트롤러(312)로 유량 조정되어 기화기(315)에 공급되어 기화기(315)로 기화된다. BTBAS를 처리실(201)에 공급하기 전에는 밸브(313)를 닫고 밸브(612)를 열고, 밸브(612)를 개재하여 BTBAS를 벤트 라인(610)에 흘려 둔다.
그리고 BTBAS를 처리실(201)에 공급할 때는 밸브(612)를 닫고 밸브(313)를 열어 BTBAS를 밸브(313)의 하류의 가스 공급관(310)에 공급하는 것과 함께, 밸브(513)를 열고 캐리어 가스(N2)를 캐리어 가스 공급관(510)으로부터 공급한다. 캐리어 가스(N2)의 유량은 매스 플로우 컨트롤러(512)로 조정한다. BTBAS는 캐리어 가스(N2)와 밸브(313)의 하류측에서 합류하여 혼합되고, 노즐(410)의 가스 공급공(411)을 개재하여 처리실(201)에 공급되면서 배기관(231)으로부터 배기된다. 이 때 APC 밸브(243)를 적절히 조정하여 처리실(201) 내의 압력을 50Pa 내지 900Pa의 범위이며 예컨대 300Pa로 유지한다. 액체 매스 플로우 컨트롤러(312)로 제어하는 BTBAS의 공급량은 0.05g/min 내지 3.00g/min의 범위이며 예컨대 1.00g/min으로 한다. BTBAS에 웨이퍼(200)를 노출하는 시간은 2초 내지 6초간의 범위이며 예컨대 3초간이다. 또한 히터(207)에 전력을 공급하는 가열용 전원(250)을 제어하여 처리실(201) 내를 200℃ 이하, 보다 바람직하게는 100℃ 이하의 온도이며 예컨대 100℃가 될 수 있는 온도로 보지해 둔다.
이 때 처리실(201) 내에 흘리는 가스는 BTBAS와 불활성 가스인 N2만이며, NH3 래디컬은 존재하지 않는다. 따라서 BTBAS는 기상 반응을 일으키지 않고 웨이퍼(200)의 표면이나 하지막과 표면 반응(화학 흡착)하고 제1층으로서 원료(BTBAS)의 흡착층 또는 Si 함유층을 형성한다. Si 함유층이란 해리한 BTBAS 분자의 일부로부터 이루어지는 분자의 층이며, Si만으로 이루어지는 박막도 포함한다. 또한 이 처리의 초기에서 웨이퍼(200)의 표면은 Si를 포함하지 않는 소재, 예컨대 탄소 박막으로 피복되는 경우도 있다.
동시에 가스 공급관(320)의 도중에 연결되는 캐리어 가스 공급관(520)으로부터 밸브(523)를 열어서 소량의 N2(불활성 가스)를 흘리면, NH3측의 노즐(420), 버퍼실(423)이나 가스 공급관(320)에 BTBAS가 회입(回入)되는 것을 막을 수 있다.
<잔류 가스 제거: 스텝(S205)>
스텝(S205)에서는 잔류 BTBAS 등의 잔류 가스를 처리실(201) 내로부터 제거한다. 가스 공급관(310)의 밸브(313)를 닫아 처리실(201)로의 BTBAS의 공급을 정지하고, 밸브(612)를 열어서 벤트 라인(610)에 BTBAS를 흘린다. 이 때 배기관(231)의 APC 밸브(243)를 전개(全開)로 하여 진공 펌프(246)에 의해 처리실(201) 내를 20Pa 이하가 될 때까지 배기하고, 처리실(201) 내에 잔류하는 잔류 BTBAS 등의 잔류 가스를 처리실(201) 내로부터 배제한다. 이 때 N2 등의 불활성 가스를 BTBAS 공급 라인인 가스 공급관(310)으로부터, 또한 가스 공급관(320, 330)으로부터 처리실(201) 내로 공급하면 잔류 BTBAS 등의 잔류 가스를 배제하는 효과가 더 높아진다.
<활성화된 NH3 공급: 스텝(S206)>
스텝(S206)에서는 NH3를 가스 공급계(302)의 가스 공급관(320)으로부터 노즐(420)의 가스 공급공(421)을 개재하여 버퍼실(423) 내에 공급하고, NH3를 가스 공급계(303)의 가스 공급관(330)으로부터 노즐(430)의 가스 공급공(431)을 개재하여 버퍼실(433) 내에 공급한다. 이 때 봉 형상 전극(471) 및 봉 형상 전극(472) 사이에 고주파 전원(270)으로부터 정합기(271)를 개재하여 고주파 전력을 인가하는 것에 의해, 버퍼실(423) 내에 공급된 NH3 가스는 플라즈마 여기되고, 활성종으로서 가스 공급공(425)으로부터 처리실(201) 내에 공급되면서 가스 배기관(231)으로 배기된다. 버퍼실(433)에 대해서도 마찬가지이다.
NH3는 매스 플로우 컨트롤러(322)로 유량 조정되어 가스 공급관(320)으로부터 버퍼실(423) 내에 공급되고, 매스 플로우 컨트롤러(332)로 유량 조정되어 가스 공급관(330)으로부터 버퍼실(433) 내에 공급된다. NH3를 버퍼실(423)에 공급할 때는 밸브(622)를 닫고 밸브(323)를 열고 NH3를 밸브(323)의 하류의 가스 공급관(320)에 공급하는 것과 함께, 필요하다면 밸브(523)를 열고 캐리어 가스(N2)를 캐리어 가스 공급관(520)으로부터 공급한다. 즉, NH3 및 캐리어 가스를 노즐(420)을 개재하여 버퍼실(423)에 공급될 수 있다. 또한 NH3를 버퍼실(433)에 공급할 때는 밸브(632)를 닫고 밸브(333)를 열고, NH3를 밸브(333)의 하류의 가스 공급관(330)에 공급한다. NH3는 노즐(430)을 개재하여 버퍼실(433)에 공급된다.
NH3 가스를 플라즈마 여기하는 것에 의해 활성종으로서 흘릴 때는, APC 밸브(243)를 적절히 조정하여 처리실(201) 내의 압력을 예컨대 50Pa 내지 900Pa의 범위 내의 압력이며 예컨대 500Pa로 한다. 매스 플로우 컨트롤러(322) 및 매스 플로우 컨트롤러(332)로 제어하는 NH3 가스의 공급 유량은 예컨대 2,000sccm 내지 9,000sccm의 범위 내의 유량이다. NH3 가스를 플라즈마 여기하는 것에 의해 얻어진 활성종에 웨이퍼(200)를 노출하는 시간, 즉 가스 공급 시간은 예컨대 3초 내지 20초간의 범위 내의 시간이며 예컨대 9초로 한다. 또한 고주파 전원(270)으로부터 봉 형상 전극(471) 및 봉 형상 전극(472) 사이에 인가하는 고주파 전력은 예컨대 13.56MHz 또는 27.12MHz의 주파수에서, 20W 내지 600W의 범위 내의 전력이며 예컨대 200W가 되도록 설정한다. 고주파 전원(270)으로부터 봉 형상 전극(481) 및 봉 형상 전극(482) 사이에 인가하는 고주파 전력도 마찬가지로 한다. NH3 가스는 그대로로는 반응 온도가 높아 상기한 바와 같은 웨이퍼 온도, 처리실 내 압력에서는 반응하기 어려우므로, 플라즈마 여기하는 것에 의해 활성종으로 한 후에 흘리도록 하고, 이로 인해 웨이퍼(200)의 온도는 전술한 바와 같이 설정한 낮은 온도 범위로 하는 것이 가능해진다.
이 때 처리실(201) 내에 흘리는 가스는 NH3 가스를 플라즈마 여기하는 것에 의해 얻어진 활성종(NH3*)을 소정의 비율로 포함하고, 처리실(201) 내에는 BTBAS 가스는 흘리지 않는다. 따라서 NH3 가스는 기상 반응을 일으키지 않고, 활성종이 된 또는 활성화된 NH3 가스는 스텝(S204)에서 웨이퍼(200) 상에 형성된 제1층과 반응한다. 이에 의해 제1층은 질화되어 실리콘(제1 원소) 및 질소(제2 원소)를 포함하는 제2층, 즉 질화 실리콘층(Si3N4층)으로 개질된다.
동시에 가스 공급관(310)의 도중에 연결되는 캐리어 가스 공급관(510)으로부터 밸브(513)를 열어서 N2(불활성 가스)를 흘리면, BTBAS측의 노즐(410)이나 가스 공급관(310)에 NH3가 회입되는 것을 막을 수 있다.
<잔류 가스 제거: 스텝(S207)>
스텝(S207)에서는 미반응 또는 질화에 기여한 후의 잔류 NH3 등의 잔류 가스를 처리실(201) 내로부터 제거한다. 가스 공급관(320)의 밸브(323) 및 가스 공급관(330)의 밸브(333)를 닫아서 처리실(201)로의 NH3의 공급을 정지한다. 이 때 배기관(231)의 APC 밸브(243)를 전개로 하여 진공 펌프(246)에 의해 처리실(201) 내를 20Pa 이하가 될 때까지 배기하고, 처리실(201) 내에 잔류하는 잔류 NH3 등의 잔류 가스를 처리실(201) 내로부터 배제한다.
상기 스텝(S204 내지 S207)을 1사이클로 하고 적어도 1회 이상 수행하는[스텝(S208)] 것에 의해 웨이퍼(200) 상에 소정 막 두께의 질화 실리콘막을 성막한다.
소정 막 두께의 질화 실리콘막을 형성하는 성막 처리가 이루어지면, N2 등의 불활성 가스를 처리실(201) 내에 공급하면서 배기하는 것에 의해 처리실(201) 내를 불활성 가스로 퍼지한다[가스 퍼지: 스텝(S210)]. 또한 가스 퍼지는 잔류 가스를 제거한 후, APC 밸브(243)를 닫고 밸브(513, 523, 533)를 열어서 수행하는 N2 등의 불활성 가스의 처리실(201) 내로의 공급과, 그 후 밸브(513, 523, 533)를 닫아 N2 등의 불활성 가스의 처리실(201) 내로의 공급을 정지하는 것과 함께, APC 밸브(243)를 열어서 수행하는 처리실(201) 내의 진공 흡입을 반복하여 수행하는 것이 바람직하다.
그 후 보트 회전 기구(267)를 멈추고 보트(217)의 회전을 정지한다. 그 후 밸브(513, 523, 533)를 열어서 처리실(201) 내의 분위기를 N2 등의 불활성 가스로 치환하고(불활성 가스 치환), 처리실(201) 내의 압력을 상압으로 복귀한다[대기압 복귀: 스텝(S212)]. 그 후 보트 엘리베이터(115)에 의해 씰 캡(219)을 하강하여 반응관(203)의 하단을 개구하는 것과 함께, 처리 완료된 웨이퍼(200)가 보트(217)에 지지된 상태에서 반응관(203)의 하단으로부터 처리실(201)의 외부에 반출[보트 언로딩: 스텝(S214)]된다. 그 후 반응관(203)의 하단을 노구 셔터(147)로 닫는다. 그 후 진공 펌프(246)를 멈춘다. 그 후 처리 완료된 웨이퍼(200)는 보트(217)로부터 취출된다[웨이퍼 디스차징: 스텝(S216)]. 이에 의해 1회의 성막 처리(뱃치 처리)가 종료된다.
본 개시는 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니고 여러 가지 변형예가 포함된다. 예컨대 상기한 실시예는 본 개시의 보다 나은 이해를 위해서 구체적으로 설명한 것이며, 반드시 설명의 모든 구성을 구비하는 것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 방전 전극은 2개가 짝을 이루어 설치되는 것에 한정되지 않고, 3개 이상이 실질적으로 평행으로 설치되는 것도 포함된다. 3개 배열된 방전 전극은 중심의 1개가 접지(接地)되고, 양측의 2개가 공통으로 급전될 수 있다.
또한 전술한 각 구성, 기능, 컨트롤러, CPU 등은 그것들의 일부 또는 전부를 실현하는 프로그램을 작성하는 예를 중심으로 설명했지만, 그것들의 일부 또는 전부를 예컨대 집적 회로에서 설계하는 등에 의해 하드웨어로 실현해도 좋은 것은 말할 필요도 없다. 즉 처리부의 전부 또는 일부의 기능은 프로그램에 대신하여 예컨대 ASIC(Application Specific Integrated Circuit), FPGA(Field Programmable Gate Array) 등의 집적 회로 등에 의해 실현해도 좋다.
1, 203: 반응관 2: 피처리 기판
4: 방전 전극 단부 5, 30: 방전 전극
6: 버퍼실 8: 발진기
9: 정합기 10: 작은 구멍
11: 플라즈마 12: 보트
13: 가스 도입구 14: 피복관
15: 가스 노즐 16: 슬리브
17, 31: 코일 형상의 구조체 18, 32: 외측의 편조
33: 캡 101: 기판 처리 장치
200: 웨이퍼 202: 처리로
280: 컨트롤러 281: CPU
471, 472, 481, 482: 봉 형상 전극

Claims (13)

  1. 기판을 처리하는 처리실;
    상기 기판에 공급되기 전의 가스를 유통시키는 버퍼실;
    상기 버퍼실 내를 실질적으로 평행으로 연장하는 적어도 한 쌍의 방전 전극; 및
    상기 한 쌍의 방전 전극이 상기 가스에 폭로되지 않도록 상기 한 쌍의 방전 전극에 각각 피복되는 절연체제의 한 쌍의 피복관(sheath)을 구비하고,
    상기 한 쌍의 방전 전극의 적어도 일방(一方)에는, 급전(給電)되는 단(端)과는 다른 단에서 상기 방전 전극과 실질적으로 동일한 외경을 가지고 선단 부분이 둥글게 형성된 금속제의 캡이 설치되는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 방전 전극의 각각은, 심재(芯材)와 상기 심재의 외측에 설치되는 고융점 금속제의 편조(編組)로 구성되는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 캡은 고융점 금속제이며, 상기 심재와 상기 편조를 압접(壓接)하도록 구성하는 기판 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    내부에 복수의 기판을 배열시켜서 수용하는 반응관을 더 구비하고,
    상기 버퍼실은 상기 반응관의 내부와 인접하는 면을 포함하도록 상기 반응관과 일체적으로 설치되고, 상기 인접하는 면에 상기 기판이 배열되는 영역에 걸쳐서 설치되는 1개 내지 복수의 관통공과, 상기 버퍼실의 내부와 연통하는 가스 도입부를 포함하는 기판 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    내부에 복수의 기판을 배열시켜서 수용하는 반응관을 더 구비하고,
    상기 방전 전극은 상기 기판의 배열 방향에 따라 배치되고,
    상기 피복관은 일부가 굴곡하여 구성되는 기판 처리 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    내부에 복수의 기판을 배열시켜서 수용하는 반응관; 및
    상기 반응관 내에 상기 기판의 배열 방향과 평행으로 설치되는 가스 노즐을 더 구비하고,
    상기 가스 노즐로부터의 제1 가스와, 상기 버퍼실로부터의 전기적으로 중성인 활성종을 포함하는 가스를 교호(交互)적으로 상기 반응관 내에 공급하고, 상기 복수의 기판에 소정의 막을 형성하는 기판 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 캡은 텅스텐, 탄탈 또는 몰리브덴제인 기판 처리 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 심재는 금속선을 코일 형상으로 형성하여 이루어지는 기판 처리 장치.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 캡은 회전체의 형상을 가지고, 회전축에 따라 형성된 관통공과, 상기 관통공에 삽통된 상기 심재와 상기 편조를 압접하는 나사를 포함하는 기판 처리 장치.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 한 쌍의 방전 전극의 각각은 심재와 상기 심재의 외측에 설치되는 고융점 금속제의 편조로 구성되고, 상기 한 쌍의 방전 전극에 인가되는 고주파 전력의 전기적인 파장의 1/4보다 짧은 길이를 가지고,
    상기 심재는 금속선을 코일 형상으로 형성하여 이루어지고,
    상기 편조는 자유 상태에서는 상기 피복관보다 큰 외경을 가지는 기판 처리 장치.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 캡은 상기 편조에 소정의 장력을 부여한 상태에서 상기 심재와 상기 편조를 압접하여 고정하는 기판 처리 장치.
  12. 내부를 실질적으로 평행으로 연장하는 한 쌍의 방전 전극을 포함하는 버퍼실에 기판에 공급되기 전의 가스를 유통시키는 공정;
    상기 한 쌍의 방전 전극에 공급된 고주파 전력이, 상기 한 쌍의 방전 전극이 상기 가스에 폭로되지 않도록 상기 한 쌍의 방전 전극에 각각 피복되는 절연체제의 한 쌍의 피복관을 개재시켜 상기 버퍼실 내의 상기 가스를 여기(勵起)하고 적어도 일부를 플라즈마화 또는 활성화하는 공정; 및
    플라즈마화 또는 활성화된 상기 가스로 상기 기판을 처리하는 공정
    을 포함하고,
    상기 활성화하는 공정에서는, 상기 한 쌍의 방전 전극의 적어도 일방은, 급전되는 단과는 다른 단에서 상기 방전 전극과 실질적으로 동일한 외경을 가지고 선단 부분이 둥글게 형성된 금속제의 캡이 설치된 상태에서 급전되는 반도체 장치의 제조 방법.
  13. 내부를 실질적으로 평행으로 연장하는 한 쌍의 방전 전극을 포함하는 버퍼실에 기판에 공급되기 전의 가스를 유통시키는 단계;
    상기 한 쌍의 방전 전극에 공급된 고주파 전력이, 상기 한 쌍의 방전 전극이 상기 가스에 폭로되지 않도록 상기 한 쌍의 방전 전극에 각각 피복되는 절연체제의 한 쌍의 피복관을 개재시켜 상기 버퍼실 내의 상기 가스를 여기(勵起)하고 적어도 일부를 플라즈마화 또는 활성화하는 단계; 및
    플라즈마화 또는 활성화된 상기 가스로 상기 기판을 처리하는 단계
    를 기판 처리 장치에 실행시키는 것인 기록 매체에 저장된 프로그램으로서,
    상기 활성화하는 단계에서는, 상기 한 쌍의 방전 전극의 적어도 일방은, 급전되는 단과는 다른 단에서 상기 방전 전극과 실질적으로 동일한 외경을 가지고 선단 부분이 둥글게 형성된 금속제의 캡이 설치된 상태에서 급전되는 것인 기록 매체에 저장된 프로그램.
KR1020200120270A 2019-09-25 2020-09-18 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 프로그램 KR102393868B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2019-173903 2019-09-25
JP2019173903A JP6937806B2 (ja) 2019-09-25 2019-09-25 基板処理装置、及び半導体の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210036271A KR20210036271A (ko) 2021-04-02
KR102393868B1 true KR102393868B1 (ko) 2022-05-03

Family

ID=74882237

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200120270A KR102393868B1 (ko) 2019-09-25 2020-09-18 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 프로그램

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20210090861A1 (ko)
JP (1) JP6937806B2 (ko)
KR (1) KR102393868B1 (ko)
CN (1) CN112563109A (ko)
TW (1) TWI754364B (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7203070B2 (ja) * 2020-09-23 2023-01-12 株式会社Kokusai Electric 基板処理装置、基板処理方法及び半導体装置の製造方法
CN115020179A (zh) * 2022-05-31 2022-09-06 北京北方华创微电子装备有限公司 半导体工艺设备

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US317272A (en) * 1885-05-05 Rail-joint
US4799451A (en) * 1987-02-20 1989-01-24 Asm America, Inc. Electrode boat apparatus for processing semiconductor wafers or the like
US5234529A (en) * 1991-10-10 1993-08-10 Johnson Wayne L Plasma generating apparatus employing capacitive shielding and process for using such apparatus
US6206972B1 (en) * 1999-07-08 2001-03-27 Genus, Inc. Method and apparatus for providing uniform gas delivery to substrates in CVD and PECVD processes
WO2005083766A1 (ja) * 2004-02-27 2005-09-09 Hitachi Kokusai Electric Inc. 基板処理装置
JP2006041443A (ja) * 2004-07-30 2006-02-09 Sharp Corp プラズマプロセス装置および電子デバイスの製造方法
JP4654247B2 (ja) * 2005-11-10 2011-03-16 株式会社日立国際電気 基板処理装置
WO2007058120A1 (ja) * 2005-11-18 2007-05-24 Hitachi Kokusai Electric Inc. 半導体装置の製造方法および基板処理装置
US8555808B2 (en) * 2006-05-01 2013-10-15 Hitachi Kokusai Electric Inc. Substrate processing apparatus
JP4936129B2 (ja) * 2006-07-12 2012-05-23 富士電機株式会社 プラズマ処理装置
JP2008181753A (ja) * 2007-01-24 2008-08-07 Sharp Corp 燃料電池用電極、膜電極接合体および燃料電池
JP5032269B2 (ja) * 2007-11-02 2012-09-26 東京エレクトロン株式会社 被処理基板の温度調節装置及び温度調節方法、並びにこれを備えたプラズマ処理装置
JP2009253013A (ja) * 2008-04-07 2009-10-29 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置
JP2010010570A (ja) * 2008-06-30 2010-01-14 Fujitsu Microelectronics Ltd 半導体製造装置
JP5155070B2 (ja) 2008-09-02 2013-02-27 株式会社日立国際電気 半導体装置の製造方法、基板処理方法及び基板処理装置
JP2010129666A (ja) * 2008-11-26 2010-06-10 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置及び半導体装置の製造方法
JP2010141223A (ja) * 2008-12-15 2010-06-24 Hitachi Kokusai Electric Inc 半導体装置の製造方法及び基板処理装置
JP2010232637A (ja) * 2009-03-04 2010-10-14 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置及び半導体装置の製造方法
JP5490585B2 (ja) * 2009-05-29 2014-05-14 株式会社日立国際電気 基板処理装置、基板処理方法および半導体装置の製造方法
JP5743488B2 (ja) 2010-10-26 2015-07-01 株式会社日立国際電気 基板処理装置および半導体装置の製造方法
JP2012167317A (ja) * 2011-02-14 2012-09-06 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 原子層堆積装置
US20140174359A1 (en) * 2011-09-09 2014-06-26 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation Plasma generator and cvd device
JP6016542B2 (ja) * 2012-09-13 2016-10-26 株式会社日立国際電気 反応管、基板処理装置、及び半導体装置の製造方法
US9088085B2 (en) * 2012-09-21 2015-07-21 Novellus Systems, Inc. High temperature electrode connections
TWI546847B (zh) * 2013-12-27 2016-08-21 日立國際電氣股份有限公司 基板處理裝置及半導體裝置的製造方法
JP5882509B2 (ja) * 2015-02-12 2016-03-09 株式会社日立国際電気 基板処理装置および半導体装置の製造方法
US10763082B2 (en) * 2016-03-04 2020-09-01 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Chamber of plasma system, liner for plasma system and method for installing liner to plasma system
JP6240712B1 (ja) * 2016-05-31 2017-11-29 株式会社日立国際電気 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
CN112563109A (zh) 2021-03-26
TWI754364B (zh) 2022-02-01
TW202123336A (zh) 2021-06-16
US20210090861A1 (en) 2021-03-25
JP2021052086A (ja) 2021-04-01
KR20210036271A (ko) 2021-04-02
JP6937806B2 (ja) 2021-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100909750B1 (ko) 기판 처리 장치 및 반도체 디바이스의 제조 방법
US9175395B2 (en) Substrate processing apparatus and semiconductor device manufacturing method
KR101040992B1 (ko) 기판 처리 장치
JP5743488B2 (ja) 基板処理装置および半導体装置の製造方法
JP5882509B2 (ja) 基板処理装置および半導体装置の製造方法
JP5805461B2 (ja) 基板処理装置および半導体装置の製造方法
JP2006188729A (ja) 基板処理装置
KR101846848B1 (ko) 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체
JP2008202107A (ja) 基板処理装置
JP5208294B2 (ja) 半導体装置の製造方法、基板処理方法及び基板処理装置
KR102393868B1 (ko) 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 프로그램
JP2013084898A (ja) 半導体装置の製造方法及び基板処理装置
JP5718031B2 (ja) 基板処理装置および半導体装置の製造方法
JP2014082463A (ja) 基板処理装置、蓋体及び半導体装置の製造方法
KR20160028335A (ko) 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법, 기록 매체
KR101579504B1 (ko) 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 방법, 기판 처리 장치 및 기록 매체
KR20000062563A (ko) 원자 가스로 재료층을 형성하기 위한 방법 및 장치
JP6186022B2 (ja) 基板処理装置および半導体装置の製造方法
JP2006190770A (ja) 基板処理装置
JP2009049316A (ja) 半導体装置の製造方法および基板処理装置
JP2004039795A (ja) 基板処理装置
CN110942976A (zh) 半导体器件的制造方法及衬底处理装置
KR20230034370A (ko) 기판 처리 장치, 기판 처리 방법, 반도체 장치의 제조 방법 및 프로그램
JP2009277899A (ja) 基板処理方法
JP2009049217A (ja) 半導体デバイスの製造方法。

Legal Events

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