KR102660213B1 - 반도체 장치의 제조 방법, 프로그램, 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

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

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요시마사 나가토미
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Abstract

막 특성을 향상시키는 것.
처리실 내의 기판에 대하여 금속 함유 가스의 공급 및 실리콘 및 수소를 포함하고 할로겐을 포함하지 않는 환원 가스의 공급을 병행하여 수행하는 공급 공정과 상기 처리실 내의 분위기를 배기하는 배기 공정을 수행하는 제1 공정; 상기 제1 공정을 복수 회 반복하는 공정; 상기 제1 공정을 복수 회 반복한 후에 상기 처리실 내의 기판에 대한 질소 함유 가스의 공급과 상기 처리실 내의 분위기의 배기를 수행하는 제2 공정; 및 상기 제2 공정을 복수 회 반복하는 공정을 포함한다.

Description

반도체 장치의 제조 방법, 프로그램, 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{METHOD OF MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE, PROGRAM, SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
본 개시(開示)는 반도체 장치의 제조 방법, 프로그램, 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한다.
3차원 구조를 가지는 NAND(3DNAND)형 플래시 메모리의 컨트롤 게이트에는 예컨대 텅스텐(W)막이 이용되고, 이 W막의 성막에는 W를 포함하는 6불화텅스텐(WF6) 가스가 이용된다. 또한 이 W막과 절연막 사이에 배리어 막으로서 질화티타늄(TiN)막을 설치하는 경우가 있다. 이 TiN막은 W막과 절연막의 밀착성을 높이는 역할을 하는 것과 함께 W막 중에 포함되는 불소(F)가 절연막에 확산되는 것을 방지하는 역할을 하고, 성막은 4염화티타늄(TiCl4) 가스와 암모니아(NH3) 가스를 이용하여 수행되는 것이 일반적이다(예컨대 특허문헌 1, 2 참조).
1. 일본 특개 2011-6783호 공보 2. 일본 특개 2015-207591호 공보
3DNAND의 미세화가 진행됨에 따라 막 특성의 추가적인 향상이 요구된다. 본 개시는 막 특성을 향상 가능한 기술을 제공한다.
본 개시의 일 형태에 따르면, 처리실 내의 기판에 대하여 금속 함유 가스의 공급 및 실리콘 및 수소를 포함하고 할로겐을 포함하지 않는 환원 가스의 공급을 병행하여 수행하는 공급 공정과 상기 처리실 내의 분위기를 배기하는 배기 공정을 수행하는 제1 공정; 상기 제1 공정을 복수 회 반복하는 공정; 상기 제1 공정을 복수 회 반복한 후에 상기 처리실 내의 기판에 대한 질소 함유 가스의 공급과 상기 처리실 내의 분위기의 배기를 수행하는 제2 공정; 및 상기 제2 공정을 복수 회 반복하는 공정을 포함하는 기술이 제공된다.
본 개시에 따르면, 막 특성을 향상시키는 것이 가능해진다.
도 1은 기판 처리 장치의 종형 처리로의 개략을 도시하는 종단면도(縱斷面圖).
도 2는 도 1에서의 A-A선 개략 횡단면도(橫斷面圖).
도 3은 기판 처리 장치의 컨트롤러의 개략 구성도이며, 컨트롤러의 제어계를 블록도로 도시하는 도면.
도 4는 기판 처리 플로우를 도시하는 도면.
도 5는 제2 분위기 조정 공정의 플로우 예를 도시하는 도면.
도 6은 제1 공정의 플로우 예를 도시하는 도면.
도 7은 제2 공정의 플로우 예를 도시하는 도면.
도 8은 가스 공급의 타이밍의 예를 도시하는 도면.
도 9는 가스 공급의 타이밍의 예를 도시하는 도면.
도 10은 본 개시의 효과를 도시하는 도면.
도 11은 제2 성막 공정에서의 가스 공급의 타이밍의 예를 도시하는 도면.
도 12는 기판 표면에 형성된 구조의 개략을 도시하는 도면.
<실시 형태>
이하, 실시 형태의 예에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.
(1) 기판 처리 장치의 구성
기판 처리 장치(10)는 가열 수단(가열 기구, 가열계)으로서의 히터(207)가 설치된 처리로(202)를 구비한다. 히터(207)는 원통 형상이며, 보지판(保持板)으로서의 히터 베이스(미도시)에 지지되는 것에 의해 수직으로 설치된다.
히터(207)의 내측에는 히터(207)와 동심원 형상으로 반응 용기(처리 용기)를 구성하는 아우터 튜브(203)가 배설(配設)된다. 아우터 튜브(203)는 반응관(203)이라고도 지칭된다. 아우터 튜브(203)는 예컨대 석영(SiO2), 탄화실리콘(SiC) 등의 내열성 재료로 구성된다. 아우터 튜브(203)의 형상은 상단이 폐색(閉塞)되고 하단이 개구(開口)된 원통 형상으로 형성된다. 아우터 튜브(203)의 하방(下方)에는 아우터 튜브(203)와 동심원 형상으로 매니폴드(인렛 플랜지)(209)가 배설된다. 매니폴드(209)는 예컨대 스텐레스(SUS) 등의 금속 재료로 구성된다. 매니폴드(209)의 형상은 상단 및 하단이 개구된 원통 형상으로 형성된다. 매니폴드(209)의 상단부와, 아우터 튜브(203) 사이에는 씰 부재로서의 O링(220a)이 설치된다. 매니폴드(209)가 히터 베이스로 지지되는 것에 의해 아우터 튜브(203)는 수직으로 설치된 상태가 된다.
아우터 튜브(203)의 내측에는 반응 용기를 구성하는 이너 튜브(204)가 배설된다. 이너 튜브(204)는 예컨대 석영(SiO2), 탄화실리콘(SiC) 등의 내열성 재료로 구성된다. 이너 튜브(204)의 형상은 상단이 폐색되고 하단이 개구된 원통 형상으로 형성된다. 주로 아우터 튜브(203)와 이너 튜브(204)와 매니폴드(209)에 의해 처리 용기(반응 용기)가 구성된다. 처리 용기의 통중공부(筒中空部)[이너 튜브(204)의 내측]에는 처리실(201)이 형성된다.
처리실(201)은 기판으로서의 웨이퍼(200)를 후술하는 보트(217)에 의해 수평 자세로 연직 방향에 다단으로 배열한 상태에서 수용 가능하도록 구성된다.
처리실(201) 내에는 노즐(410, 420, 430)이 매니폴드(209)의 측벽 및 이너 튜브(204)를 관통하도록 설치된다. 노즐(410, 420, 430)에는 가스 공급관(310, 320, 330)이 각각 접속된다. 단, 본 실시 형태의 처리로(202)는 전술한 형태에 한정되지 않는다.
가스 공급관(310, 320, 330)에는 상류측부터 순서대로 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(311, 322, 331)가 각각 설치된다. 또한 가스 공급관(310, 320, 330)에는 개폐 밸브인 밸브(314, 324, 334)가 각각 설치된다. 가스 공급관(310, 320, 330)의 밸브(314, 324, 334)의 하류측에는 불활성 가스를 공급하는 가스 공급관(510, 520, 530)이 각각 접속된다. 가스 공급관(510, 520, 530)에는 상류측부터 순서대로 유량 제어기(유량 제어부)인 MFC(512, 522, 532) 및 개폐 밸브인 밸브(514, 524, 534)가 각각 설치된다.
가스 공급관(310, 320, 330)의 선단부(先端部)에는 노즐(410, 420, 430)이 각각 연결 접속된다. 노즐(410, 420, 430)은 L자형의 노즐로서 구성되고, 그 수평부는 매니폴드(209)의 측벽 및 이너 튜브(204)를 관통하도록 설치된다. 노즐(410, 420, 430)의 수직부는, 이너 튜브(204)의 지름 방향 외향으로 돌출되어 배치되고 또한 연직 방향으로 연재되도록 형성된 채널 형상(홈[溝] 형상)의 예비실(201a)의 내부에 설치되고, 예비실(201a) 내에서 이너 튜브(204)의 내벽을 따라 상방(上方)[웨이퍼(200)의 배열 방향 상방]을 향하여 설치된다.
노즐(410, 420, 430)은 처리실(201)의 하부 영역으로부터 처리실(201)의 상부 영역까지 연재되도록 설치되고, 웨이퍼(200)와 대향되는 위치에 각각 복수의 가스 공급공(410a, 420a, 430a)이 설치된다. 이에 의해 노즐(410, 420, 430)의 가스 공급공(410a, 420a, 430a)으로부터 각각 웨이퍼(200)에 처리 가스를 공급한다. 이 가스 공급공(410a, 420a, 430a)은 이너 튜브(204)의 하부로부터 상부에 걸쳐서 복수 설치되고, 각각 동일한 개구 면적을 가지고, 또한 동일한 개구 피치로 설치된다. 단, 가스 공급공(410a, 420a, 430a)은 전술한 형태에 한정되지 않는다. 예컨대 이너 튜브(204)의 하부로부터 상부를 향하여 개구 면적을 서서히 크게 해도 좋다. 이에 의해 가스 공급공(410a, 420a, 430a)으로부터 공급되는 가스의 유량을 보다 균일화하는 것이 가능해진다.
노즐(410, 420, 430)의 가스 공급공(410a, 420a, 430a)은 후술하는 보트(217)의 하부로부터 상부까지의 높이의 위치에 복수 설치된다. 그렇기 때문에 노즐(410, 420, 430)의 가스 공급공(410a, 420a, 430a)으로부터 처리실(201) 내에 공급된 처리 가스는 보트(217)의 하부로부터 상부까지 수용된 웨이퍼(200)의 모든 영역에 공급된다. 노즐(410, 420, 430)은 처리실(201)의 하부 영역으로부터 상부 영역까지 연재되도록 설치되면 좋지만, 보트(217)의 천장 부근까지 연재되도록 설치되는 것이 바람직하다.
가스 공급관(310)의 MFC(311)와 밸브(314) 사이에는 제1 플래시 탱크(312)가 배치된다.
가스 공급관(330)의, MFC(331)와 밸브(334) 사이에는 제2 플래시 탱크(332)가 배치된다.
가스 공급관(310)으로부터는 처리 가스로서 금속 원소를 포함하는 원료 가스(금속 함유 가스)가 MFC(311), 밸브(314), 노즐(410)을 개재하여 처리실(201) 내에 공급된다. 원료로서는 예컨대 금속 원소로서의 티타늄(Ti)을 포함하고, 할로겐계 원료(할로겐화물, 할로겐계 티타늄 원료)로서의 4염화티타늄(TiCl4)이 이용된다.
가스 공급관(320)으로부터는 처리 가스로서 환원 가스가 MFC(322), 밸브(324), 노즐(420)을 개재하여 처리실(201) 내에 공급된다. 환원 가스로서는 예컨대 실리콘(Si) 및 수소(H)를 포함하고, 할로겐을 포함하지 않는 환원 가스로서의 예컨대 실란(SiH4) 가스를 이용할 수 있다. SiH4는 환원제로서 작용한다.
가스 공급관(330)으로부터는 처리 가스로서 반응 가스가 MFC(331), 밸브(334), 노즐(430)을 개재하여 처리실(201) 내에 공급된다. 반응 가스로서는 예컨대 질소(N)를 포함하는 N 함유 가스로서의 예컨대 암모니아(NH3) 가스를 이용할 수 있다.
가스 공급관(510, 520, 530)으로부터는 불활성 가스로서 예컨대 질소(N2) 가스가 각각 MFC(512, 522, 532), 밸브(514, 524, 534), 노즐(410, 420, 430)을 개재하여 처리실(201) 내에 공급된다. 이하, 불활성 가스로서 N2 가스를 이용하는 예에 대해서 설명하지만, 불활성 가스로서는 N2 가스 이외에 예컨대 아르곤(Ar) 가스, 헬륨(He) 가스, 네온(Ne) 가스, 크세논(Xe) 가스 등의 희(希)가스를 이용해도 좋다.
주로 가스 공급관(310, 320, 330), MFC(311, 322, 331), 밸브(314, 324, 334), 노즐(410, 420, 430)에 의해 처리 가스 공급부가 구성되지만, 노즐(410, 420, 430)만을 처리 가스 공급부라고 생각해도 좋다. 처리 가스 공급부는 단순히 가스 공급부라고 불러도 좋다. 가스 공급관(310)으로부터 원료 가스를 흘리는 경우, 주로 가스 공급관(310), MFC(311), 밸브(314)에 의해 원료 가스 공급부(제1 가스 공급부)가 구성되지만, 노즐(410)을 원료 가스 공급부에 포함시켜서 생각해도 좋다. 또한 제1 플래시 탱크(312)를 원료 가스 공급부에 포함시켜서 생각해도 좋다. 또한 가스 공급관(320)으로부터 환원 가스를 흘리는 경우, 주로 가스 공급관(320), MFC(322), 밸브(324)에 의해 환원 가스 공급부가 구성되지만, 노즐(420)을 환원 가스 공급부(제2 가스 공급부)에 포함시켜서 생각해도 좋다. 또한 가스 공급관(330)으로부터 반응 가스를 흘리는 경우, 주로 가스 공급관(330), MFC(331), 밸브(334)에 의해 반응 가스 공급부(제3 가스 공급부)가 구성되지만, 노즐(430)을 반응 가스 공급부에 포함시켜서 생각해도 좋다. 또한 제2 플래시 탱크(332)를 반응 가스 공급부에 포함시켜서 생각해도 좋다. 가스 공급관(330)으로부터 반응 가스로서 질소 함유 가스를 공급하는 경우, 반응 가스 공급부를 질소 함유 가스 공급부라고도 부를 수 있다. 또한 주로 가스 공급관(510, 520, 530), MFC(512, 522, 532), 밸브(514, 524, 534)에 의해 불활성 가스 공급부가 구성된다.
본 실시 형태에서의 가스 공급의 방법은 이너 튜브(204)의 내벽과, 복수 매의 웨이퍼(200)의 단부로 정의되는 원환(圓環) 형상의 세로로 긴 공간 내의 예비실(201a) 내에 배치된 노즐(410, 420, 430)을 경유해서 가스를 반송한다. 그리고 노즐(410, 420, 430)의 웨이퍼와 대향되는 위치에 설치된 복수의 가스 공급공(410a, 420a, 430a)으로부터 이너 튜브(204) 내에 가스를 분출시킨다. 보다 구체적으로는 노즐(410)의 가스 공급공(410a), 노즐(420)의 가스 공급공(420a) 및 노즐(430)의 가스 공급공(430a)에 의해 웨이퍼(200)의 표면과 평행 방향을 향하여 원료 가스 등을 분출시킨다.
배기공(배기구)(204a)은 이너 튜브(204)의 측벽이자, 노즐(410, 420, 430)과 대향된 위치에 형성된 관통공이며, 예컨대 연직 방향으로 가늘고 길게 개설(開設)된 슬릿 형상의 관통공이다. 노즐(410, 420, 430)의 가스 공급공(410a, 420a, 430a)으로부터 처리실(201) 내에 공급되고, 웨이퍼(200)의 표면상을 흐른 가스는 배기공(204a)을 개재하여 이너 튜브(204)와 아우터 튜브(203) 사이에 형성된 극간에서 구성된 배기로(206) 내에 흐른다. 그리고 배기로(206) 내에 흐른 가스는 배기관(231) 내에 흐르고 처리로(202) 외로 배출된다.
배기공(204a)은 복수의 웨이퍼(200)의 측면과 대향되는 위치에 설치되고, 가스 공급공(410a, 420a, 430a)으로부터 처리실(201) 내의 웨이퍼(200)의 근방에 공급된 가스는 수평 방향을 향하여 흐른 뒤, 배기공(204a)을 개재하여 배기로(206) 내에 흐른다. 배기공(204a)은 슬릿 형상의 관통공으로서 구성되는 경우에 한정되지 않고, 복수 개의 공(孔)에 의해 구성되어도 좋다.
매니폴드(209)에는 처리실(201) 내의 분위기를 배기하는 배기관(231)이 설치된다. 배기관(231)에는 상류측부터 순서대로 처리실(201) 내의 압력을 검출하는 압력 검출기(압력 검출부)로서의 압력 센서(245), APC(Auto Pressure Controller)밸브(243), 진공 배기 장치로서의 진공 펌프(246)가 접속된다. APC 밸브(243)는 진공 펌프(246)를 작동시킨 상태에서 밸브를 개폐하는 것에 의해 처리실(201) 내의 진공 배기 및 진공 배기 정지를 수행할 수 있고, 또한 진공 펌프(246)를 작동시킨 상태에서 밸브의 개도(開度)를 조절하는 것에 의해, 배기 컨덕턴스를 조정하는 것에 의해 처리실(201) 내의 압력을 조정할 수 있다. 주로 배기공(204a), 배기로(206), 배기관(231), APC 밸브(243) 및 압력 센서(245)에 의해 배기부가 구성된다. 적어도 배기구(204a)를 배기부라고 생각해도 좋다. 진공 펌프(246)를 배기부에 포함시켜서 생각해도 좋다.
매니폴드(209)의 하방에는 매니폴드(209)의 하단 개구를 기밀하게 폐색 가능한 노구(爐口) 개체(蓋體)로서의 씰 캡(219)이 설치된다. 씰 캡(219)은 매니폴드(209)의 하단에 연직 방향 하측으로부터 당접(當接)되도록 구성된다. 씰 캡(219)은 예컨대 SUS 등의 금속 재료로 구성된다. 씰 캡(219)의 형상은 원반 형상으로 형성된다. 씰 캡(219)의 상면에는 매니폴드(209)의 하단과 당접되는 씰 부재로서의 O링(220b)이 설치된다. 씰 캡(219)에서의 처리실(201)의 반대측에는 웨이퍼(200)를 수용하는 보트(217)를 회전시키는 회전 기구(267)가 설치된다. 회전 기구(267)의 회전축(255)은 씰 캡(219)을 관통해서 보트(217)에 접속된다. 회전 기구(267)는 보트(217)를 회전시키는 것에 의해 웨이퍼(200)를 회전시키도록 구성된다. 씰 캡(219)은 아우터 튜브(203)의 외부에 수직으로 설치된 승강 기구로서의 보트 엘리베이터(115)에 의해 연직 방향으로 승강되도록 구성된다. 보트 엘리베이터(115)는 씰 캡(219)을 승강시키는 것에 의해 보트(217)를 처리실(201) 내외로 반입 및 반출하는 것이 가능하도록 구성된다. 보트 엘리베이터(115)는 보트(217) 및 보트(217)에 수용된 웨이퍼(200)를 처리실(201) 내외로 반송하는 반송 장치(반송 기구)로서 구성된다.
기판 지지구로서의 보트(217)는 복수 매, 예컨대 1매 내지 200매의 웨이퍼(200)를 수평 자세로 또한 서로 중심을 맞춘 상태에서 연직 방향으로 간격을 두고 배열 가능하도록 구성된다. 보트(217)는 예컨대 석영이나 SiC 등의 내열성 재료로 형성된다. 보트(217)의 하부에는 예컨대 석영이나 SiC 등의 내열성 재료로 형성되는 단열판(218)이 수평 자세로 다단(미도시)으로 지지된다. 이 구성에 의해 히터(207)로부터의 열이 씰 캡(219)측에 전달되기 어렵도록 이루어진다. 단, 본 실시 형태는 전술한 형태에 한정되지 않는다. 예컨대 보트(217)의 하부에 단열판(218)을 설치하지 않고, 석영이나 SiC 등의 내열성 재료를 포함하는 통 형상의 부재로서 구성된 단열통을 설치해도 좋다.
도 2에 도시하는 바와 같이 이너 튜브(204) 내에는 온도 검출기로서의 온도 센서(263)가 설치되고, 온도 센서(263)에 의해 검출된 온도 정보에 기초하여 히터(207)로의 통전량을 조정하는 것에 의해 처리실(201) 내의 온도가 원하는 온도 분포가 되도록 구성된다. 온도 센서(263)는 노즐(410, 420 및 430)과 마찬가지로 L자형으로 구성되고, 이너 튜브(204)의 내벽을 따라 설치된다.
도 3에 도시하는 바와 같이 제어부(제어 수단)인 컨트롤러(121)는 CPU(Central Processing Unit)(121a), RAM(Random Access Memory)(121b), 기억 장치(121c), I/O 포트(121d)를 구비한 컴퓨터로서 구성된다. RAM(121b), 기억 장치(121c), I/O 포트(121d)는 내부 버스를 개재하여 CPU(121a)와 데이터 교환 가능하도록 구성된다. 컨트롤러(121)에는 예컨대 터치패널 등으로서 구성된 입출력 장치(122)가 접속된다.
기억 장치(121c)는 예컨대 플래시 메모리, HDD(Hard Disk Drive) 등으로 구성된다. 기억 장치(121c) 내에는 기판 처리 장치의 동작을 제어하는 제어 프로그램, 후술하는 반도체 장치의 제조 방법의 순서나 조건 등이 기재된 프로세스 레시피 등이 판독 가능하도록 격납된다. 프로세스 레시피는 후술하는 반도체 장치의 제조 방법에서의 각 공정(각 스텝)을 컨트롤러(121)에 실행시켜 소정의 결과를 얻을 수 있도록 조합된 것이며, 프로그램으로서 기능한다. 이하, 이 프로세스 레시피, 제어 프로그램 등을 총칭하여 단순히 프로그램이라고도 부른다. 본 개시에서 프로그램이라는 단어를 사용한 경우는 프로세스 레시피 단체(單體)만을 포함하는 경우, 제어 프로그램 단체만을 포함하는 경우, 또는 프로세스 레시피 및 제어 프로그램의 조합을 포함하는 경우가 있다. RAM(121b)은 CPU(121a)에 의해 판독된 프로그램이나 데이터 등이 일시적으로 보지되는 메모리 영역(work area)으로서 구성된다.
I/O 포트(121d)는 전술한 MFC(311, 322, 331, 512, 522, 532), 밸브(314, 324, 334, 514, 524, 534), 압력 센서(245), APC 밸브(243), 진공 펌프(246), 히터(207), 온도 센서(263), 회전 기구(267), 보트 엘리베이터(115) 등을 제어 가능하도록 접속된다. 여기서 접속이란 전기적으로 직접 접속된 것이나, 간접적으로 접속된 것, 전기 신호를 직접 또는 간접적으로 송수신 가능하도록 구성된 것도 포함한다.
CPU(121a)는 기억 장치(121c)로부터 제어 프로그램을 판독해서 실행하는 것과 함께, 입출력 장치(122)로부터의 조작 커맨드의 입력 등에 따라 기억 장치(121c)로부터 레시피 등을 판독하도록 구성된다. CPU(121a)는 판독한 레시피의 내용을 따르도록 MFC(311, 322, 331, 512, 522, 532)에 의한 각종 가스의 유량 조정 동작, 밸브(314, 324, 334, 514, 524, 534)의 개폐 동작, APC 밸브(243)의 개폐 동작 및 APC 밸브(243)에 의한 압력 센서(245)에 기초하는 압력 조정 동작, 온도 센서(263)에 기초하는 히터(207)의 온도 조정 동작, 진공 펌프(246)의 기동 및 정지, 회전 기구(267)에 의한 보트(217)의 회전 및 회전 속도 조절 동작, 보트 엘리베이터(115)에 의한 보트(217)의 승강 동작, 보트(217)에의 웨이퍼(200)의 수용 동작 등을 제어하도록 구성된다.
컨트롤러(121)는 외부 기억 장치[예컨대 자기(磁氣) 테이프, 플렉시블 디스크나 하드 디스크 등의 자기 디스크, CD나 DVD 등의 광(光) 디스크, MO 등의 광자기 디스크, USB 메모리나 메모리 카드 등의 반도체 메모리](123)에 격납된 전술한 프로그램을 컴퓨터에 인스톨하는 것에 의해 구성할 수 있다. 기억 장치(121c)나 외부 기억 장치(123)는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서 구성된다. 이하, 이들을 총칭하여 단순히 기록 매체라고도 부른다. 본 개시에서 기록 매체는 기억 장치(121c) 단체만을 포함하는 경우, 외부 기억 장치(123) 단체만을 포함하는 경우, 또는 그 양방(兩方)을 포함하는 경우가 있다. 컴퓨터로의 프로그램의 제공은 외부 기억 장치(123)를 이용하지 않고, 인터넷이나 전용 회선 등의 통신 수단을 이용하여 수행해도 좋다.
(2) 기판 처리 공정(성막 공정)
반도체 장치(디바이스)의 제조 공정의 일 공정으로서 웨이퍼(200) 상에 예컨대 게이트 전극을 구성하는 금속막을 형성하는 공정의 일례에 대해서 도 4를 이용하여 설명한다. 금속막을 형성하는 공정은 전술한 기판 처리 장치(10)의 처리로(202)를 이용하여 실행된다. 이하의 설명에서 기판 처리 장치(10)를 구성하는 각(各) 부(部)의 동작은 컨트롤러(121)에 의해 제어된다.
또한 웨이퍼(200)에는 도 12에 도시하는 구조가 형성되어도 좋다. 이 구조는 3DNAND 메모리의 도중(途中) 구조이다. 이 구조에서는 웨이퍼(200)에 복수의 절연막(102)이 적층된다. 절연막(102)은 여기서는 설명의 편의상 8층 형성된 예를 제시하지만, 이 층수는 수십 층 내지 수백 층이어도 좋다. 이 적층된 절연막(102)에는 채널이나 전하 트랩막 등을 포함하는 구조(104)가 형성된다. 또한 적층된 절연막(102)에는 에칭에 의해 형성된 공(105a)이 형성된다. 또한 적층된 절연막(102) 사이에는 에칭에 의해 형성된 간극(105b)이 설치된다. 또한 간극(105b)의 내부 표면에는 절연막(106)이 형성된다. 이 절연막(106)은 통상 산화알루미늄(AlO)으로 구성된다. 본 개시의 성막 공정에서 이용되는 웨이퍼(200)는 바람직하게는 이러한 구조를 가지는 웨이퍼(200)가 이용된다. 따라서 이하의 성막 공정(S300)으로는 절연막(106)의 표면에 성막이 수행된다.
본 개시에서 「웨이퍼」라는 단어를 사용한 경우는 「웨이퍼 그 자체」, 「웨이퍼와 그 표면에 형성된 소정의 층이나 막 등과의 적층체」, 「웨이퍼와 그 표면에 형성된 구조체」를 의미하는 경우가 있다. 본 개시에서 「웨이퍼의 표면」이라는 단어를 사용한 경우는 「웨이퍼 그 자체의 표면」, 「웨이퍼 상에 형성된 소정의 층이나 막 등의 표면」, 「웨이퍼와 그 표면에 형성된 구조체의 표면」을 의미하는 경우가 있다. 본 개시에서 「기판」이라는 단어를 사용한 경우도 「웨이퍼」라는 단어를 사용한 경우와 같은 의미이다.
또한 본 개시에서 「Si 원자를 포함하지 않는 TiN막」이란 TiN막 중에 Si 원자를 아예 포함하지 않는 경우 외에, Si 원자를 거의 포함하지 않는 경우나, Si 원자를 실질적으로 포함하지 않는 경우 등, TiN막 중의 Si 함유량이 지극히 낮은 경우도 포함되고, 예컨대 TiN막 중의 Si 함유량이 4% 정도이며, 바람직하게는 4% 이하인 경우도 포함된다.
이하에 도 4 내지 도 9, 도 11에 기초하여 본 개시의 반도체 장치의 제조 방법의 플로우나 가스 공급 시퀀스에 대해서 설명한다. 또한 도 8, 도 9의 가로축은 시간을 나타내고, 세로축은 각각의 가스 공급량, 밸브 개도, 압력의 관계의 개략을 나타낸다. 공급량, 밸브 개도, 압력은 임의 단위로 한다. 또한 본 개시에서의 가스의 공급량이란 가스의 유량, 가스의 공급 시간의 임의의 또는 양방을 포함할 수 있다.
[기판 반입 공정(S301)]
복수 매의 웨이퍼(200)가 보트(217)에 장전(裝塡)(웨이퍼 차지)되면, 도 1에 도시되는 바와 같이 복수 매의 웨이퍼(200)를 지지한 보트(217)는 보트 엘리베이터(115)에 의해 들어 올려져 처리실(201) 내에 반입(보트 로드)된다. 이 상태에서 씰 캡(219)은 O링(220)을 개재하여 반응관(203)의 하단 개구를 폐색한 상태가 된다.
[제1 분위기 조정 공정(S302)]
처리실(201) 내가 원하는 압력(진공도)이 되도록 진공 펌프(246)에 의해 진공 배기된다. 이때 처리실(201) 내의 압력은 압력 센서(245)로 측정되고, 이 측정된 압력 정보에 기초하여 APC 밸브(243)가 피드백 제어된다(압력 조정). 진공 펌프(246)는 적어도 웨이퍼(200)에 대한 처리가 완료될 때까지의 동안은 상시 작동시킨 상태를 유지한다. 또한 처리실(201) 내가 원하는 온도가 되도록 히터(207)에 의해 가열된다. 이때 처리실(201) 내가 원하는 온도 분포가 되도록 온도 센서(263)가 검출한 온도 정보에 기초하여 히터(207)로의 통전량이 피드백 제어된다(온도 조정). 히터(207)에 의한 처리실(201) 내의 가열은 적어도 웨이퍼(200)에 대한 처리가 완료될 때까지의 동안은 계속해서 수행된다. 또한 여기서의 처리실(201) 내의 압력은 이후의 제1 공정(S303)에서 제1 가스가 공급될 때의 압력으로 조정된다.
[제2 분위기 조정 공정(S403)]
계속해서 제2 분위기 조정 공정(S403)을 수행해도 좋다. 제2 분위기 조정 공정(S403)에서는 처리실(201) 내의 산소 농도를 저하시키는 조정이 수행된다. 구체적으로는 도 5에 도시하는 플로우 예를 따라 처리된다. 이 플로우는 제3 가스 공급 공정(S403a), 불활성 가스 공급 공정(S403b), 진공 배기 공정(S403c)을 포함한다.
[제3 가스 공급 공정(S403a)]
제3 가스 공급 공정(S403a)에서는 우선 밸브(334)를 열고 가스 공급관(330) 내에 분위기 조정 가스로서 질소와 수소를 포함하는 가스로서 NH3 가스를 흘린다. NH3 가스는 제2 플래시 탱크(332)로부터, 노즐(430)의 가스 공급공(430a)으로부터 처리실(201) 내에 공급되고 배기관(231)으로부터 배기된다. 이때 노즐(410, 420) 내로의 NH3 가스의 침입을 방지하기 위해서 밸브(514, 524)를 열고 가스 공급관(510, 520) 내에 N2 가스를 흘린다. N2 가스는 가스 공급관(310, 320), 노즐(410, 420)을 개재하여 처리실(201) 내에 공급되고 배기관(231)으로부터 배기된다. 또한 제2 플래시 탱크(332)에는 MFC(331)로 유량 조정된 NH3 가스가 공급되어 소정량의 NH3 가스가 저류된다. 또한 제2 플래시 탱크(332)로의 가스의 저류는 기판 처리 장치(10)의 아이들링 중이나, NH3 가스 이외의 가스 공급 중에 수행된다.
이때 APC 밸브(243)를 조정하여 처리실(201) 내의 압력을 예컨대 1Pa 내지 3,990Pa의 범위 내의 압력으로 한다. MFC(331)로 제어하는 NH3 가스의 공급 유량은 예컨대 0.1slm 내지 30slm의 범위 내의 유량으로 한다. MFC(512, 522, 532)로 제어하는 N2 가스의 공급 유량은 각각 예컨대 0.1slm 내지 30slm의 범위 내의 유량으로 한다. NH3 가스를 웨이퍼(200)에 대하여 공급하는 시간은 예컨대 0.01초 내지 30초의 범위 내의 시간으로 한다. 공급 시간 경과 후에는 밸브(334)를 닫는다.
환원 가스인 NH3 가스를 처리실(201) 내에 공급하는 것에 의해 적어도 이하의 (a) 내지 (b) 중 어느 하나의 효과를 얻을 수 있다.
(a) 처리실(201)이나, 웨이퍼(200) 표면에 흡착된 여분의 수분(OH)이나 유기물, 잔류 산소(O)를 제거할 수 있다.
(b) 성막 공정(S300)의 처음에 공급되는 TiCl4 가스의 공급 상태와, 2회째 이후에 공급되는 TiCl4 가스의 공급 상태나, 2사이클째 이후에 공급되는 TiCl4 가스의 공급 상태가 각각 다른 상태가 되어 웨이퍼(200)에 형성되는 Ti 함유층의 특성이 층마다 달라지는 것을 억제하는 것이 가능해진다.
[불활성 가스 공급 공정(S403b)]
불활성 가스 공급 공정(S403b)에서는 각 노즐(410, 420, 430)로부터 처리실(201) 내에 불활성 가스로서의 N2 가스를 도입하여 처리실(201) 내에 존재하는 NH3 가스나 부생성물을 배기관(231)으로 밀어내는 퍼지 처리가 수행된다. 각 노즐(410, 420, 430)에 공급되는 N2 가스의 유량은 MFC(512, 522, 532)로 조정된다. 예컨대 0.1slm 내지 20slm으로 조정된다.
[진공 배기 공정(S403c)]
진공 배기 공정(S403c)에서는 처리실(201) 내의 분위기를 배기하여 처리실(201) 내의 압력 조정이 수행된다. 여기서의 처리실(201) 내의 압력은 이후의 제1 공정(S303)에서 제1 가스가 공급될 때의 압력으로 조정된다. 이때의 불활성 가스의 유량은 MFC(512, 522, 532)로 제어되고, 각각 예컨대 0.01slm 내지 1slm, 바람직하게는 0.1slm 내지 1slm의 범위 내의 유량으로 한다. 여기서의 처리실(201) 내의 압력을 이후의 제1 공정(S303)에서 제1 가스가 공급될 때의 압력으로 조정하는 것에 의해 제1 가스 공급 시의 압력 변동을 억제할 수 있고, 제1 가스를 웨이퍼(200)의 표면에 균일하게 공급하는 것이 가능해진다.
[성막 공정(S300)]
계속해서 성막 공정(S300)이 수행된다. 성막 공정(S300)은 적어도 이하에 기재하는 제1 공정(S303)과 제2 공정(S305)을 포함한다. 각각의 공정에 대해서 도 4, 도 6 내지 도 9를 이용하여 설명한다.
[제1 공정(S303)]
제1 공정(S303)은 적어도 제1 가스의 공급 공정과 제2 가스의 공급 공정을 포함한다. 도 6의 파선으로 도시하는 바와 같이 제1 가스와 제2 가스의 공급 공정(S303b) 전에 전처리 공정(S303a)을 수행해도 좋다. 또한 도 6의 파선으로 도시하는 바와 같이 제1 가스 및 제2 가스 공급 공정(S303b) 후에 후처리 공정(S303c)을 수행해도 좋다. 또한 제1 가스 및 제2 가스 공급 공정(S303b) 후, 또는 후처리 공정(S303c) 후에 판정 공정(S303d)을 수행해도 좋다. 이하, 각각의 공정에 대해서 설명한다.
[전처리 공정(S303a)]
전처리 공정(S303a)에서는 불활성 가스의 공급과 불활성 가스의 배기가 연속해서 수행된다.
불활성 가스의 공급에서는 처리실(201) 내에 불활성 가스로서의 N2 가스를 공급하여 처리실(201) 내의 압력 조정이 수행된다. N2 가스의 유량은 예컨대 0.1slm 내지 5slm, 바람직하게는 0.3slm 내지 3slm, 보다 바람직하게는 0.5slm 내지 2slm의 범위 내의 유량으로 한다. 이때의 압력은 이후의 제1 가스의 공급 시의 압력이 되도록 조정된다. 압력은 예컨대 1Pa 내지 3,990Pa의 범위 내의 압력으로 한다. 구체적으로는 900Pa로 한다. N2 가스의 공급 시간은 T1 시간이다. T1은 예컨대 1초 내지 10초이다. 구체적으로는 7초로 한다.
N2 가스를 소정 시간 공급한 후, N2 가스의 공급을 정지 또는 유량을 감소시킨다. 또한 N2 가스의 공급은 처리실(201) 내에 존재하는 모든 노즐로부터 수행하도록 구성해도 좋고, 어느 하나로부터 공급하도록 구성해도 좋다. 또한 다음 공정에서 사용되는 노즐 이외의 노즐로부터 공급하도록 구성해도 좋다. 또한 N2 가스 공급을 정지 또는 유량을 감소시킨 상태에서 소정 시간(T2) 유지한다. 이때의 불활성 가스의 유량은 MFC(512, 522, 532)로 제어되고, 각각 예컨대 0.01slm 내지 1slm, 바람직하게는 0.1slm 내지 1slm, 보다 바람직하게는 0.1slm 내지 1slm의 범위 내의 유량으로 한다. 여기서 소정 시간(T2)은 1초 내지 10초이며, 구체적으로는 5초이다. 소정 시간 유지하는 것에 의해 처리실(201) 내의 압력 변동의 양을 어느 정도 수속(收束)시킬 수 있다. 여기서 바람직하게는 T1>T2로 하는 것이 바람직하다.
[제1 가스 및 제2 가스 공급 공정(S303b)]
제1 가스 및 제2 가스 공급 공정(S303b)에서는 제1 가스로서의 TiCl4 가스가 공급되고, 소정 시간 경과 후에 제2 가스로서의 SiH4 가스가 공급된다.
(제1 가스 공급)
밸브(314)를 열고 가스 공급관(310) 내에 제1 가스(원료 가스)인 TiCl4 가스를 흘린다. TiCl4 가스는 제1 플래시 탱크(312), 노즐(410)의 가스 공급공(410a)을 개재하여 처리실(201) 내에 공급되고 배기관(231)으로부터 배기된다. 이때 웨이퍼(200)에 대하여 TiCl4 가스가 공급된다. 이때 동시에 밸브(514)를 열고 가스 공급관(510) 내에 N2 가스 등의 불활성 가스를 흘린다. 가스 공급관(510) 내를 흐른 N2 가스는 MFC(512)에 의해 유량 조정되어 TiCl4 가스와 함께 처리실(201) 내에 공급되고 배기관(231)으로부터 배기된다. 이때 노즐(420, 430) 내로의 TiCl4 가스의 침입을 방지하기 위해서 밸브(524, 534)를 열고 가스 공급관(520, 530) 내에 N2 가스를 흘린다. N2 가스는 가스 공급관(320, 330), 노즐(420, 430)을 개재하여 처리실(201) 내에 공급되고 배기관(231)으로부터 배기된다. 또한 제1 플래시 탱크(312)로의 가스의 저류는 기판 처리 장치(10)의 아이들링 중이나 TiCl4 가스 이외의 가스 공급 중에 수행된다.
이때 APC 밸브(243)를 조정하여 처리실(201) 내의 압력을 예컨대 1Pa 내지 3,990Pa의 범위 내의 압력으로 한다. 구체적으로는 900Pa로 한다. MFC(311)로 제어하는 TiCl4 가스의 공급 유량은 예컨대 0.1slm 내지 2.0slm의 범위 내의 유량으로 한다. 구체적으로는 0.9slm으로 한다. MFC(512, 522, 532)로 제어하는 N2 가스의 공급 유량은 각각 예컨대 0.1slm 내지 20slm의 범위 내의 유량으로 한다. 이때의 APC 밸브(243)의 개도는 5% 내지 30%, 바람직하게는 8% 내지 12%가 되도록 제어된다. 이때 히터(207)의 온도는 웨이퍼(200)의 온도가 예컨대 300℃ 내지 600℃의 범위 내의 온도가 될 수 있는 온도로 설정한다.
이때 처리실(201) 내에 흘리는 가스는 TiCl4 가스와 N2 가스이다. TiCl4 가스의 공급에 의해 웨이퍼(200)[표면의 하지막(下地膜)] 상에 Ti 함유층이 형성된다. Ti 함유층은 Cl을 포함하는 Ti층이어도 좋고, TiCl4의 흡착층이어도 좋고, 그것들의 양방을 포함해도 좋다. 또한 TiCl4 가스와 N2 가스가 공급되는 시간은 소정의 T3-T4 시간이다.
여기서 공급된 TiCl4 가스는 처리실(201) 내에 존재하는 가스나, 웨이퍼(200) 상에 존재하는 물질과 반응하고, 성장 저해 요인인 HCl을 발생시킨다. 여기서 처리실(201) 내에 존재하는 가스나, 웨이퍼(200) 상에 존재하는 물질이란 잔류하는 NH3인 것으로 생각된다. 즉 잔류하는 NH3과 TiCl4에 의해 HCl이 발생한다. 이 HCl에 의해 웨이퍼(200)의 면내의 TiN막의 균일성이나, 웨이퍼(200) 상에 형성된 구조체의 공(105a)이나 간극(105b) 내에 형성되는 TiN막의 균일성을 저하시킨다는 과제를 발견했다. 또한 제3 가스 공급 공정(S403a)을 수행하는 경우에는 1사이클째부터 HCl이 생성된다는 과제를 발견했다.
(제2 가스 공급)
TiCl4 가스의 공급 시작부터 소정 시간 경과 후에 밸브(324)를 열고 가스 공급관(320) 내에 제2 가스(환원 가스)인 SiH4 가스를 흘린다. 여기서의 소정 시간은 예컨대 0.01초 내지 5초로 하고, 구체적으로는 1초이다. SiH4 가스는 MFC(322)에 의해 유량 조정되고, 노즐(420)의 가스 공급공(420a)으로부터 처리실(201) 내에 공급되고 배기관(231)으로부터 배기된다. 이때 동시에 밸브(524)를 열고 가스 공급관(520) 내에 N2 가스 등의 불활성 가스를 흘린다. 가스 공급관(520) 내를 흐른 N2 가스는 MFC(522)에 의해 유량 조정되고, SiH4 가스와 함께 처리실(201) 내에 공급되고 배기관(231)으로부터 배기된다. 이때 노즐(430) 내로의 TiCl4 가스와 SiH4 가스의 침입을 방지하기 위해서 밸브(534)를 열고 가스 공급관(530) 내에 N2 가스를 흘린다. N2 가스는 가스 공급관(330), 노즐(430)을 개재하여 처리실(201) 내에 공급되고 배기관(231)으로부터 배기된다. 이때 웨이퍼(200)에 대하여 TiCl4 가스와 SiH4 가스와 N2 가스가 병행하여 공급된다. 즉 적어도 TiCl4 가스와 SiH4 가스는 병행하여 공급되는 타이밍을 가진다. 이 TiCl4 가스와 SiH4 가스가 병행하여 공급되는 시간을 T4로 한다. 여기서 바람직하게는 T3 시간>T4 시간으로 한다. 이와 같이 구성하는 것에 의해 기판의 재표면으로의 Si의 흡착을 억제하는 것이 가능해진다. 또한 이때의 APC 밸브(243)의 개도는 5% 내지 40% 정도이며, 바람직하게는 8% 내지 12%로, TiCl4 가스가 공급되는 기간의 압력을 유지하도록 제어된다. 따라서 TICl4 가스가 공급될 때의 밸브 개도보다 큰 밸브 개도가 된다.
SiH4 가스를 공급하는 것에 의해 성장 저해 요인인 HCl을 환원하여 제거할 수 있다. 여기서는 다음 같은 반응이 일어날 것으로 추측된다. 예컨대 4HCl+SiH4→SiCl4+4H2의 반응이다. 여기서 생성되는 물질은 증기압이 높고, 웨이퍼(200)나 처리실(201) 내에 흡착되지 않고 배기관(231)으로부터 배기된다.
이때 APC 밸브(243)를 조정하여 처리실(201) 내의 압력을 예컨대 130Pa 내지 3,990Pa, 바람직하게는 500Pa 내지 2,660Pa, 보다 바람직하게는 600Pa 내지 1,500Pa의 범위 내의 압력으로 한다. 또한 바람직하게는 TiCl4 가스가 공급되는 기간과 같은 압력을 유지한다. 구체적으로는 900Pa를 유지한다. 여기서 유지하는 압력은 기판 처리 장치(10)의 구성이나, 처리실(201) 내의 환경, 처리 대상의 웨이퍼(200)의 표면 상태, 웨이퍼(200)의 매수 등에 의해 변동 가능한 압력 폭이 변화될 가능성이 있다. 본 개시의 기술에 따르면, TiCl4 가스가 공급되는 기간의 압력 ±20% 범위에서 허용된다. 또한 압력 범위에 대해서 처리실(201) 내의 압력이 130Pa보다 낮으면 SiH4 가스에 포함되는 Si가 Ti 함유층에 진입하여, 성막되는 TiN막에 포함되는 막 중의 Si 함유율이 높아져서 TiSiN막이 될 가능성이 있다. 처리실(201) 내의 압력이 3,990Pa보다 높은 경우에도 마찬가지로 SiH4 가스에 포함되는 Si가 Ti 함유층에 진입하여, 성막되는 TiN막에 포함되는 막 중의 Si 함유율이 높아져서 TiSiN막이 될 가능성이 있다. 이와 같이 처리실(201) 내의 압력은 지나치게 낮거나 높으면 성막되는 막의 원소 조성이 변화된다. 또한 압력 변동을 억제하는 것에 의해 웨이퍼(200) 상에 형성된 구조체의 표면에 균일하게 Ti 함유층을 형성하는 것이 가능해진다. MFC(322)로 제어하는 SiH4 가스의 공급 유량은 TiCl4 가스의 유량 이상으로 설정한다. 예컨대 0.1slm 내지 5slm, 바람직하게는 0.3slm 내지 3slm, 보다 바람직하게는 0.5slm 내지 2slm의 범위 내의 유량으로 한다. 구체적으로는 1.0slm으로 한다. MFC(512, 522, 532)로 제어하는 N2 가스의 공급 유량은 각각 예컨대 0.01slm 내지 20slm, 바람직하게는 0.1slm 내지 10slm, 보다 바람직하게는 0.1slm 내지 1slm의 범위 내의 유량으로 한다. 이때 히터(207)의 온도는 제1 가스 공급과 마찬가지의 온도로 설정한다.
또한 TiCl4 가스를 제1 플래시 탱크(312)로부터 공급하고, SiH4 가스는 플래시 탱크를 이용하지 않고 공급하는 것에 의해 웨이퍼(200)의 표면이나 구조체의 표면[특히, 공(105a)나, 간극(105b) 내]의 대부분에는 TiCl4 가스가 공급되고, SiH4 가스는 처리실(201) 분위기 중에 잔류하는 HCl의 포획에 크게 기여한다. 즉 TiCl4를 흡착시키면서 HCl, SiH4, SiCl4, H2 등을 제거하는 것이 가능해진다.
SiH4 가스의 공급을 시작하고 소정 시간 경과한 후에 예컨대 0.01초 내지 60초 후, 바람직하게는 0.1초 내지 30초 후, 보다 바람직하게는 1초 내지 20초 후에 밸브(324)를 닫고 SiH4 가스의 공급을 정지한다. 구체적으로는 4초간 공급한다. 즉 SiH4 가스를 웨이퍼(200)에 대하여 공급하는 시간은 예컨대 0.01초 내지 60초, 바람직하게는 0.1초 내지 30초, 보다 바람직하게는 1초 내지 20초의 범위 내의 시간으로 한다. SiH4 가스를 웨이퍼(200)에 대하여 공급하는 시간을 0.01초보다 짧게 하면, 성장 저해 요인인 HCl이 충분히 SiH4 가스에 의해 환원되지 않고 Ti 함유층에 잔류할 가능성이 있다. SiH4 가스를 웨이퍼(200)에 대하여 공급하는 시간을 60초보다 길게 하면, SiH4 가스에 포함되는 Si가 Ti 함유층에 진입하여, 성막되는 TiN막에 포함되는 막 중의 Si 함유율이 높아져서 TiSiN막이 될 가능성이 있다. 또한 SiH4 가스 공급을 여러 회 반복하는 경우, 막 중의 Si 농도의 상승을 억제하기 위해서 SiH4 가스의 공급 시간을 억제할 필요가 있다. 단, TiCl4 가스의 공급 정지 전에 SiH4 가스의 공급을 정지하면, HCl이 충분히 SiH4 가스에 의해 환원되지 않고 잔류할 가능성이 있다. 구체적으로는 도 8에 도시하는 바와 같이 동시에 공급 정지로 한다. 또한 도 9의 경우에는 반응 저해물(부생성물)인 HCl이 처리실(201) 내나, 웨이퍼(200) 상에 잔류하기 때문에 바람직하게는 도 8과 같이 동시에 공급 정지로 한다.
TiCl4 가스의 공급을 시작하고 소정 시간 경과한 후에 예컨대 0.01초 내지 60초 후, 바람직하게는 0.1초 내지 30초 후, 보다 바람직하게는 1초 내지 20초 후에 가스 공급관(310)의 밸브(314)를 닫고 TiCl4 가스의 공급을 정지한다. 구체적으로는 5초간 공급한다. 즉 TiCl4 가스를 웨이퍼(200)에 대하여 공급하는 시간은 예컨대 0.01초 내지 10초의 범위 내의 시간으로 한다.
[후처리 공정(S303c)]
후처리 공정(S303c)에서는 처리실(201) 내에 잔류하는 제1 가스, 제2 가스, 부생성물을 제거하는 처리가 수행된다. 구체적으로는 불활성 가스의 공급 공정과 배기 공정이 수행된다. 불활성 가스의 공급 공정에서는 불활성 가스로서의 N2 가스를 처리실(201) 내에 공급한다. 여기서 N2 가스의 유량은 제1 가스 및 제2 가스의 공급 공정 시의 유량보다 많아지도록 설정된다. N2 가스의 공급을 시작하고 소정 시간(T5) 경과한 후에 예컨대 0.01초 내지 10초 후, 구체적으로는 2초 후 유량을 저하시키거나 밸브를 닫는다. 여기서 APC 밸브(243)의 개도는 20% 내지 100%로 한다. 바람직하게는 50% 정도로 한다. 이와 같이 밸브의 개도를 조정하는 것에 의해 급격한 압력 변동을 억제할 수 있다. 그 결과, 처리실(201) 내에 잔류한 가스 등을 제거하는 것이 가능해진다.
계속해서 N2 가스의 공급 정지 후, 처리실(201) 내를 소정 시간(T6) 동안 진공 배기하여 잔류하는 가스를 제거한다. 여기서의 진공 배기는 예컨대 100Pa 이하의 압력이 되도록 배기된다. 이때의 APC 밸브(243)의 개도는 N2 가스 공급 시의 APC 밸브(243)의 개도를 유지한다.
[판정 공정(S303d)]
판정 공정(S303d)에서는 적어도 제1 가스 및 제2 가스 공급 공정(S303b)이 소정 횟수(X회) 실행되었는지에 대한 판정이 수행된다. 소정 횟수 실행되었으면 Y(YES) 판정으로 하고 제1 공정(S303)을 종료시킨다. 소정 횟수 실행되지 않았으면 N(No) 판정으로 하고 소정 횟수가 될 때까지 제1 가스 및 제2 가스 공급 공정(S303b)을 반복 수행한다. 여기서 소정 횟수(X회)는 2 내지 30이다. 바람직하게는 10 내지 20이며, 또한 바람직하게는 15 내지 20이다. 횟수를 많게 하는 것에 의해 웨이퍼(200) 면내의 균일성이나, 구조체 표면의 커버리지(피복율)를 향상시킬 수 있다. 한편, 횟수에 대한 성막 레이트는 포화 곡선을 그리는 결과(미도시)가 된다. 이 현상은 웨이퍼(200) 상의 TiCl4의 흡착 사이트 수의 감소, 흡착된 TiCl4에 의한 입체 장해의 발생, 부생성물 생성량의 증가가 원인인 것으로 생각된다. 그렇기 때문에 횟수를 늘려도 성막 레이트에 기여하지 않고, 스루풋의 저하를 발생시키기 때문에 이와 같은 범위로 하는 것이 바람직하다.
또한 소정 횟수 X회를 예컨대 20 이상과 같이 많게 하는 경우에는 예컨대 11회째 이후의 T3, T4 시간을 10회까지의 T3, T4 시간보다 짧게 구성하도록 해서도 좋다. X회가 많아짐에 따라 웨이퍼(200) 상의 TiCl4의 흡착 사이트 수의 감소 포화와, 부생성물 생성량이 증가하는 경향이 있기 때문에 성막에 기여하는 가스의 양이 줄어든다. 따라서 예컨대 11회째 이후 사이클에서의 제1 가스와 제2 가스의 공급 시간을 짧게 하도록 구성해도 좋다.
또한 전술한 전처리 공정(S303a)은 바람직하게는 2회째의 제1 가스 및 제2 가스 공급 공정(S303b)부터 수행한다. 전처리 공정(S303a)에서는 1회째의 제1 가스 및 제2 가스 공급 공정(S303b)에서 발생하는 HCl이나 SiH4의 제거가 수행된다.
또한 전술한 후처리 공정(S303c)에서는 2회째 이후의 TiCl4 가스의 흡착을 촉진시키기 위해서 처리실(201) 내에 잔류한 가스를 최대한 제거할 필요가 있다. 제1 공정(S303)에서 압력 변동의 효과를 이용하는 퍼지는 후처리 공정(S303c)이 된다. 따라서 제1 공정(S303)의 처리 내용에 따라 후처리 공정(S303c)의 시간(T5+T6)을 전처리 공정(S303a)의 시간(T1+T2)보다 길어지도록 구성해도 좋다. 이와 같이 구성하는 것에 의해 제1 공정(S303)의 정해진 시간 내에서의, TiCl4의 흡착을 촉진하는 것이 가능해진다.
[퍼지 공정(S304)]
또한 제1 공정 후이자 제2 공정(S305) 전에 퍼지 공정(S304)을 수행시켜도 좋다. 여기서의 퍼지 공정(S304)은 전술한 제2 분위기 조정 공정(403)이나, 후처리 공정(S303c)과 대략 마찬가지의 취지의 공정이 수행되므로 설명을 생략한다.
[제2 공정(S305)]
제2 공정(S305)은 도 7, 도 8, 도 9에 도시하는 바와 같이 적어도 제3 가스 공급 공정(S305a)을 포함한다. 또한 제2 공정(S305)은 도 7의 파선으로 나타내는 바와 같이 퍼지 공정(S305b)이나 판정 공정(S305c)을 추가해도 좋다. 이하, 각각의 공정에 대해서 설명한다.
[제3 가스 공급 공정(S305a)]
(NH3 가스 공급)
제3 가스 공급 공정(S305a)에서는 밸브(334)를 열고 가스 공급관(330) 내에 반응 가스로서 NH3 가스를 흘린다. NH3 가스는 제2 플래시 탱크(332)로부터 노즐(430)의 가스 공급공(430a)을 개재하여 처리실(201) 내에 공급되고 배기관(231)으로부터 배기된다. 이때 웨이퍼(200)에 대하여 NH3 가스가 공급된다. 이때 동시에 밸브(534)를 열고 가스 공급관(530) 내에 N2 가스를 흘린다. 가스 공급관(530) 내를 흐른 N2 가스는 MFC(532)에 의해 유량 조정된다. N2 가스는 NH3 가스와 함께 처리실(201) 내에 공급되고 배기관(231)으로부터 배기된다. 이때 노즐(410, 420) 내로의 NH3 가스의 침입을 방지하기 위해서 밸브(514, 524)를 열고 가스 공급관(510, 520) 내에 N2 가스를 흘린다. N2 가스는 가스 공급관(310, 320), 노즐(410, 420)을 개재하여 처리실(201) 내에 공급되고 배기관(231)으로부터 배기된다. 또한 제2 플래시 탱크(332)로의 가스의 저류는 기판 처리 장치(10)의 아이들링 중이나, NH3 가스 이외의 가스 공급 중에 수행된다.
이때 APC 밸브(243)를 조정하여 처리실(201) 내의 압력을 예컨대 1Pa 내지 3,990Pa의 범위 내의 압력으로 한다. MFC(331)로 제어하는 NH3 가스의 공급 유량은 예컨대 0.1slm 내지 30slm의 범위 내의 유량으로 한다. MFC(512, 522, 532)로 제어하는 N2 가스의 공급 유량은 각각 예컨대 0.10slm 내지 30slm의 범위 내의 유량으로 한다. NH3 가스를 웨이퍼(200)에 대하여 공급하는 시간은 예컨대 0.01초 내지 30초의 범위 내의 시간으로 한다. 이때의 히터(207)의 온도는 제1 공정(S303)과 마찬가지의 온도로 설정한다.
이때 처리실(201) 내에 흘리는 가스는 NH3 가스와 N2 가스이다. NH3 가스는 제1 공정에서 웨이퍼(200) 상에 형성된 Ti 함유층의 적어도 일부와 치환 반응한다. 치환 반응 시에는 Ti 함유층에 포함되는 Ti와 NH3 가스에 포함되는 N이 결합되어 웨이퍼(200) 상에 Ti와 N을 포함하고 Si를 실질적으로 포함하지 않는 TiN층이 형성된다. 또한 이 반응의 부생성물로서 염화암모니아(NH4Cl)가 형성된다.
[퍼지 공정(S305b)]
(잔류 가스 제거)
TiN층을 형성한 후, 밸브(334)를 닫고 NH3 가스의 공급을 정지한다. 이에 의해 처리실(201) 내에 잔류하는 미반응 또는 TiN층의 형성에 기여한 후의 NH3 가스나 부생성물(NH4Cl)을 처리실(201) 내로부터 배제한다. 또한 여기서의 APC 밸브(243)의 밸브 개도는 대략 전개(全開)(거의 100%)로 하고, N2 가스의 합계 유량은 1slm 내지 100slm로 하고, 구체적으로는 60slm, 180Pa가 되도록 각 MFC와 APC 밸브(243)를 제어한다. 이와 같이 구성하는 것에 의해 1사이클에서 생성되는 부생성물을 배기할 수 있고, 다음 사이클에 미치는 영향을 저감할 수 있다.
[판정 공정(S305c)]
적어도 제3 가스 공급 공정(S305a)이 소정 횟수(Y회) 실행되었는지를 판정해도 좋다. 소정 횟수 수행되지 않았으면, 제3 가스 공급 공정(S305a)을 반복 수행시키고, 소정 횟수 수행되었으면 다음 공정을 수행한다. 여기서 소정 횟수는 Y회이며, Y는 3 내지 50이다. 바람직하게는 20 내지 50회다. 여기서 X<Y로 해서 X:Y=1:2( 내지 4)로 하는 것에 의해 웨이퍼(200) 면내나, 구조체 표면에 균일한 특성의 막을 형성시키는 것이 가능해진다.
이와 같이 하여 제2 공정(S305)이 수행된다. 제2 공정(S305) 후에는 도 4에 도시하는 판정 공정(S307)이 수행된다.
[판정 공정(S307)]
판정 공정(S307)에서는 성막 공정(S300)이 소정 횟수(Z회) 실행되었는지를 판정한다. 소정 횟수 수행되지 않았으면, 성막 공정(S300)을 반복 수행시키고, 소정 횟수 수행되었으면 다음 공정을 수행한다. 여기서 소정 횟수는 Z회이며, Z는 1 내지 200이다. 여기서는 예컨대 0.5nm 내지 5.0nm의 TiN막이 형성될 때까지의 횟수가 수행된다.
또한 성막 공정(S300)을 복수 회 수행하는 경우에는 전술한 HCl 및 NH4Cl의 제거를 목적으로 하여, 2회째 이후의 전처리 공정(S303a)의 시간(T1+T2)을 1회째의 전처리 공정(S303a)의 시간(T1+T2)보다 길게 구성해도 좋다. 이에 의해 처리실(201) 중에 잔류하는 HCl 및 NH4Cl을 제거할 수 있다.
[제2 성막 공정(S404)]
계속해서 제2 성막 공정(S404)이 수행되어도 좋다. 제2 성막 공정(S404)은 도 11에 도시하는 가스 공급 시퀀스를 소정 횟수 반복하는 공정이며, 전술한 공정과 마찬가지로 TiN막이 형성된다. 또한 성막 공정(S300)에서 원하는 막 두께의 TiN막이 형성되었으면 본 공정은 불필요하다. 하지만 성막 공정(S300)에서의 성막에서는 종래부터 알려져 있는 TiN의 성막법에 비해, 성막 스루풋이 저하될 가능성이 있다. 그 경우, 원하는 막 두께 내의 최초로 형성되는 TiN막의 층을 성막 공정(S300)에서 형성하고, 그 후 막 두께를 증가시키기 위해서 제2 성막 공정(S404)을 수행하는 것에 의해 성막 스루풋의 저하를 억제하는 것이 가능해진다.
[분위기 조정 공정(S308)]
가스 공급관(510, 520, 530)의 각각으로부터 N2 가스를 처리실(201) 내에 공급하고, 배기관(231)으로부터 배기한다. N2 가스는 퍼지 가스로서 작용하고, 이에 의해 처리실(201) 내가 불활성 가스로 퍼지되어 처리실(201) 내에 잔류하는 가스나 부생성물이 처리실(201) 내로부터 제거된다(애프터 퍼지). 그 후, 처리실(201) 내의 분위기가 불활성 가스로 치환되고(불활성 가스 치환), 처리실(201) 내의 압력이 상압으로 복귀된다(대기압 복귀).
[기판 반출 공정(S309)]
그 후, 보트 엘리베이터(115)에 의해 씰 캡(219)이 하강되어 반응관(203)의 하단이 개구된다. 그리고 처리 완료된 웨이퍼(200)가 보트(217)에 지지된 상태에서 반응관(203)의 하단으로부터 반응관(203)의 외부에 반출(보트 언로드)된다. 그 후, 처리 완료된 웨이퍼(200)는 보트(217)로부터 취출(取出)된다(웨이퍼 디스차지).
(3) 실시 형태에 의한 효과
본 실시 형태의 예에 따르면, 이하에 나타내는 1개 또는 복수의 효과를 얻을 수 있다.
(a) 성막 중에 발생하고 성막 속도를 저하시키는 HCl을 효율적으로 배출할 수 있고, 성막 속도를 올릴 수 있다.
(b) 막 중의 Si 농도를 저감시킬 수 있다.
(c) 막의 피복율을 향상시킬 수 있다.
도 10에 도시하는 바와 같이 본 개시의 기술에 따르면, 평면에 차지하는 TiN 입자의 비율을 크게 할 수 있어 피복율이 향상된다. 제1 가스와 제2 가스의 공급을 복수 회에 나눠서 수행하는 것에 의해 처리실(201) 내에 존재하는 HCl 농도의 감소, 웨이퍼(200) 상에 형성되는 TiCl4에 의한 입체 장해의 크기를 감소시키는 것에 의해 피복율이 향상된다고 생각된다.
(d) 내산화성을 향상시킨다.
도 10에 도시하는 바와 같이 막의 입자 지름이 크게 되는 것에 의해 결정(結晶) 입계가 감소(막의 표면적이 감소)하고 내산화성이 향상된다.
또한 전술에서는 원료 가스로서 TiCl4를 이용하여 설명했지만 이에 한정되지 않고, 6불화텅스텐(WF6), 4염화탄탈(TaCl4), 6염화텅스텐(WCl6), 5염화텅스텐(WCl5), 4염화몰리브덴(MoCl4), 4염화규소(SiCl4), 헥사클로로디실란(HCDS, Si2Cl6) 등의 할로겐 함유 가스이며, 바람직하게는 Cl 함유 가스 및 그것들을 이용하여 형성되는 막종에 적용할 수 있다. 또한 탄탈(Ta)계 외에 트리클로로디실란(TCS) 등의 Si계 가스 및 그것들을 이용하여 형성되는 막종에도 적용할 수 있다.
전술에서는 HCl을 환원하는 환원 가스로서 SiH4를 이용하여 설명했지만, 이에 한정되지 않고, H를 포함하는 예컨대 디실란(Si2H6), 트리스디메틸아미노실란{SiH[N(CH3)2]3}, 등의 실란계 가스나, Si 이외의 원소와 수소를 포함하는 가스로서 디보란(B2H6), 포스핀(PH3), 활성 수소 함유 가스, 수소 함유 가스 등의 가스를 적용할 수 있다.
또한 전술에서는 일종의 환원 가스를 이용하여 설명했지만 이에 한정되지 않고, 2종 이상의 환원 가스를 이용해도 좋다.
또한 전술에서는 환원 가스를 이용하여 환원하는 부생성물로서 HCl을 이용하여 설명했지만 이에 한정되지 않고, 불화수소(HF), 옥화수소(HI), 브롬화수소(HBr) 등이 생성되는 경우에도 적용할 수 있다.
또한 전술에서는 원료 가스인 TiCl4 가스와 환원 가스인 SiH4 가스를 각각 노즐(410, 420)로부터 처리실(201) 내에 공급하는 구성에 대해서 설명했지만 이에 한정되지 않고, 1개의 노즐로부터 프리믹스해서 공급해도 좋다.
또한 전술에서는 TiCl4 가스와 동시 또는 공급 후, NH3 가스와 동시 또는 공급 후 중 어느 하나에 환원 가스를 공급하는 구성에 대해서 설명했지만 이에 한정되지 않고, TiCl4 가스 및 NH3 가스 각각의 공급 시 또는 TiCl4 가스 및 NH3 가스 각각의 공급 후에 환원 가스를 공급하는 구성에 대해서도 적용할 수 있다.
또한 전술에서는 한 번에 복수 매의 기판을 처리하는 뱃치(batch)식의 기판 처리 장치를 이용하여 성막을 수행하는 구성에 대해서 설명했지만 본 개시는 이에 한정되지 않고, 한 번에 1매 또는 수 매의 기판을 처리하는 매엽식(枚葉式)의 기판 처리 장치를 이용하여 성막을 수행하는 경우에도 바람직하게 적용할 수 있다.
또한 전술에서는 반도체 기판으로서의 웨이퍼를 이용하는 예를 도시했지만 다른 재료로 구성되는 기판, 예컨대 세라믹 기판이나 유리 기판 등의 재료를 이용한 기판 처리를 수행하는 경우에도 적용할 수 있다.
이상, 본 개시의 다양한 전형적인 실시 형태 및 실시예를 설명했지만 본 개시는 그러한 실시 형태 및 실시예에 한정되지 않고, 적절히 조합해서도 이용할 수 있다.

Claims (21)

  1. 처리실 내의 기판에 대하여 금속 함유 가스의 공급 및 실리콘 및 수소를 포함하고 할로겐을 포함하지 않는 환원 가스의 공급을 병행하여 수행하는 공급 공정과 상기 처리실 내의 분위기를 배기하는 배기 공정을 수행하는 제1 공정;
    상기 제1 공정을 복수 회 반복하는 공정;
    상기 제1 공정을 복수 회 반복한 후에 상기 처리실 내의 기판에 대한 질소 함유 가스의 공급과 상기 처리실 내의 분위기의 배기를 수행하는 제2 공정; 및
    상기 제2 공정을 복수 회 반복하는 공정
    을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 공정에서는 상기 금속 함유 가스의 공급 시작 후에 상기 환원 가스를 공급하는 반도체 장치의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 공정은 상기 금속 함유 가스의 공급 정지와 상기 환원 가스의 공급 정지를 동시에 수행하는 반도체 장치의 제조 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 공정은 상기 금속 함유 가스의 공급 정지와 상기 환원 가스의 공급 정지를 동시에 수행하는 반도체 장치의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 공정에서는 상기 환원 가스의 공급을 정지한 후에 상기 금속 함유 가스의 공급을 정지하는 반도체 장치의 제조 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제1 공정에서는 상기 환원 가스의 공급을 정지한 후에 상기 금속 함유 가스의 공급을 정지하는 반도체 장치의 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 공정 전에, 상기 기판에 대하여 질소와 수소를 포함하는 가스의 공급과 상기 질소와 수소를 포함하는 가스의 공급 후에 퍼지를 수행하는 분위기 조정 공정
    을 더 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 제1 공정 전에, 상기 기판에 대하여 질소와 수소를 포함하는 가스의 공급과 상기 질소와 수소를 포함하는 가스의 공급 후에 퍼지를 수행하는 분위기 조정 공정
    을 더 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 제1 공정 전에, 상기 기판에 대하여 질소와 수소를 포함하는 가스의 공급과 상기 질소와 수소를 포함하는 가스의 공급 후에 퍼지를 수행하는 분위기 조정 공정
    을 더 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 제1 공정 전에, 상기 기판에 대하여 질소와 수소를 포함하는 가스의 공급과 상기 질소와 수소를 포함하는 가스의 공급 후에 퍼지를 수행하는 분위기 조정 공정
    을 더 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 공정은, 상기 금속 함유 가스의 공급 전에 상기 처리실 내의 압력을 상기 금속 함유 가스의 공급 시의 압력과 맞추도록 조정하는 전처리 공정을 더 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
  12. 제2항에 있어서,
    상기 제1 공정은, 상기 금속 함유 가스의 공급 전에 상기 처리실 내의 압력을 상기 금속 함유 가스의 공급 시의 압력과 맞추도록 조정하는 전처리 공정을 더 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
  13. 제5항에 있어서,
    상기 제1 공정은, 상기 금속 함유 가스의 공급 전에 상기 처리실 내의 압력을 상기 금속 함유 가스의 공급 시의 압력과 맞추도록 조정하는 전처리 공정을 더 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1 공정의 배기 공정은 상기 처리실 내에 불활성 가스를 공급하는 공정과 상기 불활성 가스의 공급 후에 배기하는 공정을 더 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제1 공정 동안 상기 처리실의 압력을 유지하는 반도체 장치의 제조 방법.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 제1 공정에서는 상기 기판에 공급되는 상기 금속 함유 가스의 공급량이 상기 환원 가스의 공급량보다 많아지도록 상기 금속 함유 가스와 상기 환원 가스가 공급되는 반도체 장치의 제조 방법.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 제1 공정에서는 상기 금속 함유 가스는 플래시 탱크를 경유해서 공급하고, 상기 환원 가스는 플래시 탱크를 경유하지 않고 공급되는 반도체 장치의 제조 방법.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 제2 공정의 반복 횟수는 상기 제1 공정의 반복 횟수보다 많이 구성되는 반도체 장치의 제조 방법.
  19. 기판 처리 장치의 처리실 내의 기판에 대하여 금속 함유 가스의 공급 및 실리콘 및 수소를 포함하고 할로겐을 포함하지 않는 환원 가스의 공급을 병행하여 실행하는 공급 단계와 상기 처리실 내의 분위기를 배기시키는 배기 단계를 수행하는 제1 단계;
    상기 제1 단계를 복수 회 반복하는 단계;
    상기 제1 단계를 복수 회 반복한 후에 상기 처리실 내의 기판에 대한 질소 함유 가스의 공급과 배기를 수행하는 제2 단계; 및
    상기 제2 단계를 복수 회 반복하는 단계
    를 컴퓨터에 의해 상기 기판 처리 장치를 실행하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록된 프로그램.
  20. 기판을 처리하는 처리실;
    상기 기판에 금속 함유 가스를 공급하는 제1 가스 공급부;
    상기 기판에 실리콘 및 수소를 포함하고 할로겐을 포함하지 않는 환원 가스를 공급하는 제2 가스 공급부;
    상기 기판에 질소 함유 가스의 공급을 공급하는 제3 가스 공급부;
    상기 처리실 내의 분위기를 배기하는 배기부; 및
    상기 기판에 대하여 상기 금속 함유 가스의 공급 및 상기 환원 가스의 공급을 병행하여 실행하는 공급 처리와 상기 처리실 내의 분위기를 배기하는 배기 처리를 수행하는 제1 처리와, 상기 제1 처리를 복수 회 반복하는 처리와, 상기 제1 처리 후에 상기 기판에 대한 상기 질소 함유 가스의 공급 및 상기 처리실 내의 분위기의 배기를 수행하는 제2 처리와, 상기 제2 처리를 복수 회 반복 수행하는 처리를 상기 제1 가스 공급부와 상기 제2 가스 공급부와 상기 제3 가스 공급부와 상기 배기부에 수행하도록 구성된 제어부
    를 포함하는 기판 처리 장치.
  21. 처리실 내의 기판에 대하여 금속 함유 가스의 공급 및 실리콘 및 수소를 포함하고 할로겐을 포함하지 않는 환원 가스의 공급을 병행하여 수행하는 공급 공정과 상기 처리실 내의 분위기를 배기하는 배기 공정을 수행하는 제1 공정;
    상기 제1 공정을 복수 회 반복하는 공정;
    상기 제1 공정을 복수 회 반복한 후에, 상기 처리실 내의 기판에 대한 질소 함유 가스의 공급 및 상기 처리실 내의 분위기의 배기를 수행하는 제2 공정; 및
    상기 제2 공정을 복수 회 반복하는 공정
    을 포함하는 기판 처리 방법.
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