KR20000023081A - 반도체 장치의 제조방법 및 반도체 제조장치 - Google Patents

반도체 장치의 제조방법 및 반도체 제조장치 Download PDF

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이타다니히데하루
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Abstract

기판상에서 균일한 성막이 가능하게 되는 반도체 장치의 제조 방법 및 이를 위한 반도체 제조장치를 제공한다. 반응관 51 에 기판을 반입하는 기판반입공정과, 반응관 51 내에서 기판을 승온하는 기판승온공정과, 반응관 51 에 성막용가스를 공급하고 기판표면을 성막하는 기판성막공정과, 성막후의 기판을 반응관 51 로부터 반출하는 기판반출공정을 가지며, 반응관 51 은 가스공급구 52 , 53 및 배기구 54 , 55 를 구비하며, 기판승온공정시에, 가스공급구 52 , 53 으로부터 소정의 가스를 공급하면서, 또한 모든 배기구 54 , 55 로부터 소정의 가스를 배기한다. 또 기판성막후에 가스공급구 52 , 53 으로부터 소정의 가스를 공급하면서, 또한 모든 배기구 54 , 55 로부터 소정의 가스를 배기하고, 반응관 51 내의 잔류가스를 제거하는 공정을 포함한다.

Description

반도체 장치의 제조방법 및 반도체 제조장치{Method for producing semiconductor device and apparatus for producing semiconductor}
이 발명은, 가스공급구 및 배기구를 구비한 반응실에 기판을 반입하여 소정의 처리를 행한후, 상기 기판을 반응실로 부터 반출하는 공정을 갖는 성막방법에 관한 것으로, 특히 가스배기구에 부착한 성막용가스성분이 기화하여 성막용가스로 되어, 반응실에 역류하는 것을 방지하는 것으로, 기판상에 형성된 성막 (成膜) 이 불균일하게 되는 것을 방지할수 있도록 한 성막 방법등에 관한것이다. 그리고, 본 명세서에서는, 배기관내의 반응관과의 접속부 근방을 포함하여 배기구라고 한다.
기판상에 박막을 성막하는 경우, 하나의 예로서 매엽식 (枚葉式) 의 성막장치가 사용되고 있다.
구체적인 예로서, 기판상에의 산화탄탈박막 (Ta2O5薄膜) 의 성막에 대하여 설명한다. 일반적으로 산화탄탈박막은, C V D 법에 의해 형성되고 있다.
도 5 는, 종래의 산화탄탈박막 제조장치의 1 예를 설명하기 위한 개략도이다.
산화탄탈박막을 위한 원료로서는, 액체인 펜타에톡시탄탈 (pentaethoxytant alum) 이 사용되고, 이것은 항온실 42 내의 탱크 41 에 수용되어 있다. 탱크 41 은 항온실 42 에 의해, 예를들면 35℃ 로 온도가 제어되고 있다. N2공급배관 48 로부터 탱크 41 에 공급된 N2가스는, 탱크 41 내를 가압하고, 액체원료인 펜타에톡시탄탈을 원료공급배관 49 로 밀어넣는다.
상기 액체원료인 펜타에톡시탄탈은, 원료공급배관 49 로 부터 기화기 43 으로 공급되고, 또 기화기 43 에는 N2공급배관 48 로 부터 캐리어가스가 공급된다. 기화기 43 에 의해 기화된 성막용가스는, 상기 N2캐리어가스와 함께 공급배관 44 를 거쳐 반응실 45 로 도입된다. 또, 이와 동시에 산소탱크 (도시되지 아니함) 로 부터 산소도 도입되어, 펜타에톡시탄탈은 반응실 45 내에서 열분해 되고, 기판상에 산화탄탈박막이 성막된다. 성막후에는, 배기펌프 46 에 의해 배기배관 47 을 통하여 반응실 45 내의 분위기가 배기된다.
기판상에 산화탄탈박막을 균일하게 성막하기 위하여, 종래 기술에 있어서는, 반응실 45 의 형상, 성막용가스의 도입방법, 배기방법 등이 몇가지 정도가 제안되고 있다.
예를들면, 일본 특개평 7 - 94419 호 공보에는, 2 매의 평행평판 히터에 의해 형성되는 가열공간내에 평평한 반응관을 설치하고, 그 내부에 처리대상인 기판을 배치하며, 반응관의 양단부에 가스공급부 및 배기구를 각각 설치하고, 성막시에 반응가스의 흐름방향을 전환가능하게 한 반도체 처리장치가 개시되고 있다.
도 6 은, 이 일본특개평 7 - 94419 호 공보에 기재된 반도체 처리장치의 반응실 (반응관) 을 설명하기 위한 도면이다. 반응관 51 내부의 거의 중앙부에는, 기판 (도시하지 아니함) 이 수평으로 배치되고, 기판을 사이에 두고 서로 마주보는 위치관계에 있어서의 반응관 51 의 양단부에, 가스공급구 52, 53 및 가스배기구 54, 55 가 각각 설치되어 있다. 예를들면 가스공급구 52 로 부터 공급된 가스는, 도 6 의 화살표로 나타낸 바와같이, 반응관 51 의 내부를 기판과 거의 평행하게 통과하여, 가스배기구 55 로 부터 배기되도록 되어 있다. 이때, 가스공급구 53 및 가스배기구 54 의 밸브가 닫히고, 가스의 통과를 차단하고 있다. 이 종래 장치에서는, 가스의 흐름방향을, 상기와는 반대로, 즉 가스를 가스공급구 53 으로 부터 공급하고, 반응관 51 의 내부를 통과시켜, 가스배기구 54 로 부터 배기하도록 설정할수가 있다.
이 일본특개평 7 - 94419 호 공보에 기재된 반도체 처리장치를 이용하여 기판상에 산화탄탈박막을 성막하는 경우의 종래의 성막방법을 도면에 의해 설명한다.
도 7 은, 스탠바이상태 내지 기판 승온(基板昇溫)공정완료시까지의 반응관 내의 가스의 통기상태 (흐름) 을 설명하기 위한 도면이다. 그리고, 기판 승온공정은, 성막전에 기판을 가열수단 (도시하지 아니함) 에 의해 소망의 온도까지 가열하고, 또한 균일화시키는 공정이다. 그리고, 가열수단으로서는 저항가열히터가 바람직하고, 기판 반입전에 반응실내의 온도를 소망온도로 보지하여 놓는 벽가열식 (hot wall 式) 의 가열방법이 바람직하다. 물론 가열수단은 램프, 고주파 등 이라도 관계없다.
도 7 (a) 는 스탠바이상태의 장치의 가스의 흐름을 나타내고 있다. 그리고 첨부된 도면에 있어서, 가스공급구 및 배기구 밸브의 개폐상태는, 흰원 (밸브열림) 과 검은원 (밸브닫힘) 으로 나타냈다. 흰원 및 / 또는 검은원이 두개 있는 경우는, 이들은 밸브의 개폐상태의 정도를 나타내고 있다. 또 특히 명기하고 있지않은 화살표는 가스의 흐름을 의미하고 있다. 또, 반응관 51 의 양단부에 설치된 가스공급구 또는 배기구의 한쪽을 뒤쪽, 다른쪽을 앞쪽으로서 표시하였다. 도 7 (a) 의 스탠바이상태에서는, 질소가스가 뒤쪽공급구로부터 뒤쪽배기구로, 다시 앞쪽공급구로부터 앞쪽배기구로 흐르도록 밸브 61 ∼ 64 를 조절하고 있다. 반응관 51 을 통과한 가스는, 배기펌프 (D P) 에 의해 배기배관 47 을 통하여 외부로 배기된다. 그리고, 이 스탠바이상태란, 반응관 51 내에 기판을 반입하는 기판반입공정전의 상태등을 가르킨다. 그리고 도시하고 있지 않았지만, 기판반입공정시에는, 모든 가스공급구의 밸브를 닫고, 배기구로 부터 배기펌프 (D P) 에 의해, 반응관 51 내가 소망압력이 되도록 배기하고 있다. (진공화)
도 7 (b) 는 기판승원공정시의 장치의 가스의 흐름을 나타내고 있다. 기판승온공정시에 있어서, 뒤쪽공급구로부터 공급된 질소가스는, 도 7 (b) 의 화살표로 나타낸 바와같이, 반응관 51 의 내부를 기판에 대하여 거의 평행하게 통과하여, 앞쪽배기구로부터 배기되도록 되어있다. 이때, 밸브 61 및 64 가 열리고, 밸브 62 및 63 이 닫혀져 있다.
다음에 도 7 (c) 에 나타낸 바와같이 산소가 반응관 51 의 내부에 공급된다. 산소가스의 흐름은, 상기 도 7 (b) 와 같으며, 산소가스의 공급종료후, 기판승온이 완료되고, 다음 기판성막공정으로 들어간다.
도 8 은, 기판성막공정에 있어서의 반응관 내의 가스의 통기상태 (흐름) 을 설명하기 위한 도면이다.
도 8 (a) 는, 기판성막공정의 제 1 단계에 있어서의 장치의 가스의 흐름을 나타내고 있다. 성막용가스로서 산소 및 기화된 펜타에톡시탄탈이 캐리어가스 (질소가스) 와 함께 반응관 51 에 공급되고, 성막용가스는 가열된 반응관 51 내에서 열분해 되어, 기판상에 산화탄탈박막이 성막된다. 이때 성막용가스의 흐름은 상기 도 7 (b) 와 같다 (밸브 61 은 전부 열린다).
도 8 (b) 에 나타낸 바와같이, 밸브 61 ∼ 64 가 열리고 성막용가스가 뒤쪽공급구로부터 뒤쪽배기구로, 다시 앞쪽공급구로부터 앞쪽배기구로 흐르도록 설정된다. 이 조작은, 다음의 기판성막공정의 제 2 단계로, 제 1 단계와는 반대방향으로 성막용가스를 흐르게 하기 위하여 행하여 진다.
도 8 (c) 는, 기판성막공정의 제 2 단계에 있어서의 장치의 가스의 흐름을 나타내고 있다. 성막용가스가 캐리어가스 (질소가스) 와 함께 반응관 51 에 공급되어, 성막용가스는 반응관 51 내에서 열분해되고, 기판상에 다시 산화탄탈박막이 성막된다. 기판성막공정의 제 2 단계에 있어서, 앞쪽공급구로 부터 공급된 성막용가스는, 도 8 (c) 의 화살표로 나타낸 바와같이, 반응관 51 의 내부를 기판에 대하여 거의 평행하게 통과하여, 뒤쪽배기구로부터 배기되도록 되어있다. 이때, 밸브 62 및 63 이 열리고 (밸브 62 는 전부 열린다), 밸브 61 및 64 가 닫혀져 있다.
성막 종료후에는, 도 8 (d) 에 나타낸 바와같이 밸브 61 및 밸브 62 가 닫혀지고, 밸브 63 및 64 가 열려, 반응관 51 내의 잔류가스가 뒤쪽배기구 및 앞쪽배기구로 부터 배기펌프에 의해 배기배관 47 을 통하여 반응관 51 의 외부로 배기된다.
최후에, 도 8 (e) 에 나타낸 바와같이, 상기 도 7 (a) 의 스탠바이상태와 마찬가지로 질소가스를 반응관 51 에 흐르게 하고, 모든 처리를 종료한다. 그리고, 도시하지 아니 하였지만, 반응관 51 내로 부터 성막후의 기판을 반출하는 기판반출공정시에는, 기판반입공정시와 마찬가지로, 모든 가스공급구의 밸브를 닫고, 배기구로터 배기펌프 (D P) 에 의해, 반응관 51 내가 소망압력이 되도록 배기하고 있다 (진공화).
그러나, 상기와 같은 종래 기술에 있어서의 박막의 성막방법에서는, 예를들면 기판상에 산화탄탈박막을 성막하려고 하는 경우, 산화탄탈박막이 균일하게 성막되지 않는다고 하는 문제점이 있다. 예를들면 일본 특개평 7 - 94419 호 공보에 기재된 반도체 처리장치를 이용하고, 상술한 성막방법에 따라 기판상에 산화탄탈박막을 성막하려고 하면, 기판승온공정시에 뒤쪽 배기구에 부착되어 있는 성막용가스의 잔류성분이 확산하여 성막용가스로서 반응실로 역류하게 되어, 뒤쪽 배기구 부근에 있어서의 기판상에 산화탄탈이 두껍게 성막되어버리는 일이 있다고 하는 문제점이 있었다.
그리고, 성막공정 종료후에 잔류가스를 제거할때나, 기판반입공정시 및 기판반출공정시에도, 가스배기구에 부착되어있던 성막용가스의 잔류성분이 확산하여 성막용가스가 반응실에 역류하고, 기판상에 퇴적하여, 막두께의 균일성을 악화시킨다고 하는 문제점이 있었다. 이는 가스를 공급하지 않는 상태로 진공배기, 즉 진공화를 행하여도 가스배기구에 잔존하는 성막용가스성분의 반응실로의 역확산을, 충분히 방지할수가 없는 것이 원인으로서 열거된다.
그래서, 이 발명의 목적은, 기판상에의 균일한 성막이 가능하게되는 성막방법을 제공하는데 있다.
도 1 은 이 발명에 있어서의 기판승온공정시의 가스의 통기상태 (흐름) 와, 성막직전의 가스의 통기상태를 설명하기 위한 도면임.
도 2 는 이 발명과 종래 기술에 있어서, 성막용가스 잔류성분의 동향을 설명하기 위한 도면임.
도 3 은 이 발명의 방법을 적용하여 반응관 내에서 2 매의 기판을 수직방향으로 적층하여 보지하고, 각 기판상에 산화탄탈박막을 성막한 경우에, 박막의 막두께의 균일성을 설명하기 위한 도면임.
도 4 는 종래 기술의 방법을 적용하여 기판상에 산화탄탈박막을 성막한 경우에, 막두께의 균일성을 설명하기 위한 도면임.
도 5 는 종래의 산화탄탈박막 제조장치의 1 예를 설명하기 위한 개략도임.
도 6 은 일본 특개평 7 - 94419 호 공보에 기재된 반도체처리장치의 반응실(반응관)을 설명하기 위한 도면임.
도 7 은 종래의 스탠바이상태 내지 기판승온공정 완료시까지의 반응관 내의 가스의 통기상태 (흐름) 를 설명하기 위한 도면임.
도 8 은 이 발명과 종래기술에 있어서, 기판성막공정등에 있어서의 반응관 내의 가스의 통기상태 (흐름) 를 설명하기 위한 도면임.
* 부호의 설명 *
41 : 탱크 42 : 항온실
43 : 기화기 44 : 공급배관
45 : 반응실 46 : 펌프
7 : 배기배관 51 : 반응관
2, 53 : 가스공급구 54 , 55 : 가스배기구
1 , 62 , 63 , 64 : 밸브 80 : 잔류성분
상술한 과제를 해결하기 위하여, 이 발명에 관한 반도체 장치의 제조방법은, 반응실에 기판을 반입하는 기판반입공정과, 상기 반응실내에서 기판을 승온하는 기판승온공정과, 상기 반응실에 성막용가스를 공급하고, 상기 기판표면을 성막하는 기판성막공정과, 성막후의 기판을 상기 반응실로부터 반출하는 기판반출공정을 가지며, 상기의 반응실은 적어도 하나의 가스공급구, 및 배기구를 구비하고, 적어도 상기 기판승온공정시에, 상기한 적어도 하나의 가스공급구로부터 소정의 가스를 공급하면서, 또한 모든 상기 배기구로부터 상기한 소정의 가스를 배기하는 것을 특징으로 하고있다.
이와같은 구성에 의하면, 가스배기구에 잔존하고 있던 성막용가스성분이 확산하여 성막용가스로서 반응실내에 역류하는 것이 방지되므로, 이 가스배기구 부근에 있어서의 기판상에 산화탄탈이 두껍게 성막 되어버린다고 하는 종래의 문제점이 해소되고, 기판상에 형성되는 성막이 균일하게 된다.
또 이 발명은, 상기 기판반입공정 및 상기 기판반출공정에 있어서도, 상기 적어도 하나의 가스공급구로부터 소정의 가스를 공급하면서, 또한 모든 상기한 배기구로부터 상기한 소정의 가스를 배기하고 있다.
이와같은 구성에 의하면, 기판승온공정시 뿐만아니라, 기판반입출공정시에 있어서도, 즉, 적어도 기판을 반응실내에 반입하고나서 반출하기까지의 사이에서, 성막공정시 이외에는, 가스배기구에 잔존하고 있던 성막용가스성분이 확산하여, 성막용가스로서 반응실내에 역류하는것이 방지되며, 기판상에 형성된 성막이 한층 균일하게 된다.
또 이 발명은, 상기 기판반입공정전 및 상기 기판반출공정후에 있어서도, 상기 적어도 하나의 가스공급구로부터 소정의 가스를 공급하면서, 또한 모든 상기 배기구로부터 상기한 소정의 가스를 배기하고 있다.
이와같은 구성에 의하면, 기판이 반응실내에 존재하고 있지 않은 기판반입공정전 및 기판반출공정후에 있어서도, 가스배기구에 잔존하고 있는 성막용가스성분의 반응실내에로의 역확산이 방지된다. 즉, 성막공정 이외에는, 항상 이 상태가 보지되게되어, 기판상에의 성막이, 보다 한층 균일하게 된다.
그리고 이 발명은, 상기 기판성막공정과 상기 기판반출공정과의 사이에, 성막공정후의 반응실내의 잔류가스를 제거하는 잔류가스제거공정을 가지며, 이 잔류가스제거공정에 있어서도, 상기 적어도 하나의 가스공급구로부터 소정의 가스를 공급하면서, 또한 모든 상기 배기구로부터 상기 소정의 가스를 배기하는 것을 특징으로 하고 있다.
이와같은 구성에 의하면, 성막공정후의 반응실내의 잔류가스를 제거하는 잔류가스제거공정을 갖는 경우, 이 잔류가스제거공정에 있어서도, 가스배기구에 잔존하고 있던 성막용가스성분이 반응실내에로의 역확산이 방지되며, 기판상에 형성된 성막이 균일하게 된다.
또 이 발명의 반도체장치의 제조방법의 1 실시형태에 의하면, 상기 배기구가 복수개 있어도 좋다.
이와같은 경우에도, 가스배기구에 잔존하고 있던 성막용가스성분이 확산하고, 성막용가스로서 반응실내로 역류하는 것이 방지되며, 기판상에 형성된 석막이 균일하게 된다.
또 이 발명은, 상기 반응실내에 기판이 거의 수평으로 배치되고, 상기 가스공급구 및 배기구가 기판의 성막면을 사이에 두고 마주하는 위치에 설치되며, 상기 기판 성막공정에 있어서는 상기 기판의 성막면에 대하여 상기 성막가스를 거의 평행하게 흐르게 하는 매엽장치 (枚葉裝置) 에 있어서 상기 반도체장치의 제조방법이 행하여지는 것을 특징으로 하고 있다.
앞에 설명한 매엽장치는, 가스배기구에 잔존하고 있는 성막용가스성분의 반응실내에로의 역확산에 의해 기판내의 영향이 크지만, 이와같은 구성에 의하면, 가스배기구에 잔존하고 있는 성막용가스의 반응실내에로의 유입이 방지되고, 기판상에 형성된 성막이 균일하게 된다.
또 이 발명은, 상기 기판성막공정에 있어서, 상기 성막용가스의 흐름의 방향을 바꾸어 상기 성막용가스를 소정횟수만큼 흐르게 하는 것을 특징으로 한다.
이와같은 구성에 의하면, 가스의 유입방향에 의존하는 일이 없이, 균일한 성막을 달성하기 쉽게 된다.
또 이 발명은, 상기 기판성막공정직전에, 성막공정과 마찬가지로, 상기 적어도 하나의 가스공급구로부터 소정의 가스를 공급하고, 상기 기판의 성막면에 대하여 거의 평행하게 상기 소정의 가스를 흐르게 하고, 상기 배기구로부터 상기 소정의 가스를 배기하는 것을 특징으로 하고 있다.
이와같은 구성에 의하면, 성막개시시의 성막용가스의 난류가 방지되며, 기판상에 한층 균일한 성막이 가능하게된다.
또 이 발명은, 상기 기판성막공정직전에, 상기 적어도 하나의 가스공급구로부터 소정의 가스를 공급하고, 상기 기판의 성막면에 대하여 거의 평행하게 상기 소정의 가스를 흐르게 하여, 상기 배기구로부터 상기의 소정의 가스를 배기하는 반도체장치의 제조방법에 있어서, 상기 소정의 가스를 공급하는 가스공급구측부근의 반응실온도를 상기 반응실의 다른 부분의 온도와 다른 온도로 하는 것을 특징으로 한다.
기판상에의 성막은, 예를들면, 성막공정직전에 배기를 하고있지 않은 배기구, 즉 소정의가스를 공급하는 가스공급구에 가까운 기판표면이 두껍게 되는 경향이 있지만, 이와같은 구성에 의하면, 예를들면 가스공급구에 가까운 기판표면온도를 약간 낮게 할수 있기 때문에, 그 부분이 성막속도를 조정할 수 있으며, 성막공정에 있어서 막두께를 보정하는 것이 가능하게 되어, 기판상에의 한층균일한 성막이 가능하게 된다.
또 이 발명은, 상기 기판성막공정직전에 상기 적어도 하나의 가스공급구로부터 소정의 가스를 공급하고, 상기 기판의 성막면에 대하여 거의 평행하게 상기 소정의 가스를 흐르게 하여, 상기 배기구로부터 상기 소정의 가스를 배기하는 반도체장치의 제조방법에 있어서, 상기 소정의 가스를 공급하는 가스공급구측 부근의 반응실온도를 상기 반응실의 다른 부분의 온도보다 약간 낮게하는 것을 특징으로 하고 있다.
기판상에의 성막은, 성막공정직전에 배기를 하고 있지 않은 배기구 즉 소정의가스를 공급하는 가스공급구에 가까운 기판표면이 두껍게되는 경향이 있지만, 이와같은 구성에 의하면, 가스공급구에 가까운 기판표면온도가 약간 낮게 되기 때문에, 그 부분의 성막속도를 약간 낮게 할수 있으며, 성막공정에 있어서 막두께를 보정하는 것이 가능하게 되어, 기판상에 한층 균일한 성막이 가능하게 된다.
또 이 발명은, 반응실에 기판을 반입하는 기판반입공정과, 상기 반응실내에서 기판을 승온하는 기판승온공정과, 상기 반응실에 성막용가스를 공급하고, 상기 기판표면을 성막하는 기판성막공정과, 성막후의 기판을 상기 반응실로 부터 반출하는 기판반출공정을 갖는 반도체장치의 제조방법에 있어서, 상기 반응실은 적어도 하나의 가스공급구 및 배기구를 구비하고, 상기 기판성막공정과 상기 기판반출공정 사이에 성막공정후의 반응실내의 잔류가스를 제거하는 잔류가스 제거공정을 가지며, 이 잔류가스 제거공정에, 상기의 적어도 하나의 가스공급구로부터 소정의 가스를 공급하면서, 또한 모든 상기 공급구로부터 상기 소정의 가스를 배기하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하고 있다.
이와같은 구성에 의하면, 잔류가스 제거공정에 있어서, 가스배기배관에 부착한 성막용가스성분이 확산하여 반응실내에 역류하는 것이 방지되므로, 기판상에 형성된 성막이 균일하게 된다.
또 이 발명은, 상기 성막용가스가 복수 종류의 가스를 포함하는 혼합가스이며, 상기 혼합가스는, 그 단독으로는 상기 기판에 대하여 성막을 행할수가 없는 적어도 한종류의 비반응성 가스를 포함하며, 상기 비반응성 가스를 상기 소정의 가스로서 사용하는 것이 가능하다.
소정의 가스가 비반응성가스 (그 단독으로는 상기 기판에 대하여 성막을 행할수 없는 가스) 라면, 기판에 대하여, 하등영향을 주는 일이 없으며, 또, 가스배기구에 상기 배기가스가 부착하는 일이 없고, 가스배기구에 부착되어 있는 성막용가스의 확산에 의한 반응실내에의 역류가 방지되어, 기판상에 형성된 성막이 균일하게 된다.
또 이 발명은, 상기 혼합가스가, 상온으로 기체인 가스 및 상온으로 액체인 가스를 포함하며, 상기 소정의 가스로서, 상온으로 기체인 가스를 사용할수가 있다.
상온에서 기체인 가스를 소정의 가스로서 사용하면, 기판에 대하여 악영향을 미치는 일이 없으며, 가스배기구에 이것이 부착하는 일도 없고, 가스배기구에 부착하고 있는 성막용가스의 확산에 의한 반응실에로의 역류가 방지되며, 기판상에 형성된 성막이 균일하게 된다.
또 이 발명은, 상기 소정의 가스가, 그 단독으로는 상기 기판에 대하여 성막을 행할수 없는 불활성가스인것도 가능하다.
소정의 가스가 불활성가스이면은, 기판에 대하여 하등영향을 미치는 일이 없으며, 또, 가스배기구에 부착하는일이 없고, 또 성막에 관여하는 가스 성분과의 원하지 않는 반응도 생기는 일이 없으며, 가스배기구에 부착하여 있는 성막용가스의 반응실내에로의 역류를 방지할수가 있으며 기판상에 형성된 성막이 균일하게 된다.
또 이 발명은, 상기 성막용가스가 적어도 펜타에톡시탄탈을 포함할때에 현저한 효과가 이루어진다.
즉, 성막용가스가 펜타에톡시탄탈을 포함하는 가스인 경우, 펜타에톡시탄탈의 탄탈잔류성분은, 가스배기구의 내부에 머무르기 쉽지만, 이와같은 경우라도 잔류성분의 반응실내에로의 역확산을 방지할수 있으므로, 기판상에 산화탄탈박막을 균일하게 성막할수가 있다.
또 이 발명은, 기판을 수용 가능함과 동시에 적어도 하나의 가스공급구 및 적어도 하나의 배기구를 구비한 반응실과, 상기 가스공급구 및 배기구의 개폐를 행하는 밸브와, 상기 가스공급구로부터 상기 소정의 가스를 공급하기 위한 수단과, 상기 반응실내에서 기판을 승온하는 수단과를 가지며, 상기 반도체장치의 제조방법을 행하는 반도체제조장치를 제공한다.
이와같은 구성에 의하면, 가스배기구에 잔존하고 있던 성막용가스성분이 성막용가스로서 반응실내에 역류하는 것이 방지되며, 기판상에 형성된 성막이 균일하게된다.
그리고 일본특허 제 2809817 호에는 가스공급관내에 부(副)생성물이 퇴적하는 것을 방지하는 수단이, 또 일본특개평 7 - 14773 호 및 일본특개평 8 - 31743 호 공보에는 미세조각등의 오염물질이 반응실에 역류하는 것을 방지하는 수단이 개시되어 있지만, 이들 종래 기술은 어느 것이라도, 가스배기구에 잔존하고 있던 성막용가스의 반응실내에의 역류방지에 대해서는 하등 개시 또는 시사 하고 있지 않다.
이하, 이 발명의 실시형태를 도면을 이용하여 설명한다.
이 발명의 반도체장치의 제조방법은, 종래의 기술과 마찬가지로, 반응실에 기판을 반입하는 기판반입공정과, 반응실내에서 기판을 승온하는 기판승온공정과, 반응실에 성막용가스를 공급하고, 기판표면을 성막하는 기판성막공정과, 성막후의 기판을 반응실로부터 반출하는 기판반출공정을 적어도 갖고 있다.
반응실은, 적어도 하나의 가스공급구 및 배기구를 구비하고 있으면 좋고, 그 이외의 조건은 특히 제한되지 않는다. 즉, 본 발명에서는, 기판을 수용가능함과 동시에 적어도 하나의 가스공급구 및 적어도 하나의 배기구를 구비한 반응실과, 상기 가스공급구 및 배기구의 개폐를 행하는 밸브와, 상기 가스공급구로부터 상기 소정의 가스를 공급하기 위한 밸브와, 상기 반응실내에서 기판을 승온하는 가열부등의 설비를 갖는 종래의 여러가지 성막장치의 상기 설비를 사용하는 것이 가능하다. 구체적으로는 이 발명을 실시할때에 사용 가능한 장치설비의 1 예로서는, 도 5 및 6 에 나타낸 바와같은 장치설비가 열거된다. 그리고, 도 6 에 나타난 바와같이, 배기구는 복수개 있어도 좋다.
이 발명의 특징은, 적어도 기판승온공정시에, 적어도 하나의 가스공급구로부터 소정의 가스를 공급하면서, 또한 모든 배기구로부터 상기 소정의 가스를 배기하는 것이다. 여기에서 말하는 소정의 가스란, 기판상에 성막되는 박막의 종류에 의해 적절히 선정할수 있는 것이며, 특히 제한되지 않는다. 예를들면 소정의 가스는, 그 단독으로는 기판에 대하여 승막을 행할수 없는 불활성인것이 가능하다.
이와는 별도로 이 발명의 특징은, 기판성막공정과 상기 기판반출공정과의 사이에 성막공정후의 반응실내의 잔류가스를 제거하는 잔류가스제거 공정을 가지며, 이 잔류가스제거 공정에, 적어도 하나의 가스 공급구로부터 소정의 가스를 공급하면서, 또한 모든 배기구로 부터 상기 소정의 가스를 배기하는 것이다.
상기와 같이 이 발명에서는, 적어도 기판승온공정시, 혹은 잔류가스제거공정시에, 적어도 하나의 가스공급구로부터 소정의 가스를 공급하면서, 또한 모든 배기구로부터 상기 소정의 가스를 배기하면 좋지만, 기판반입공정전, 기판반입공정, 기판반출공정, 기판반출공정 후에도 합쳐서 상기 소정의 가스공급 및 배기를 행하면, 한층 균일한 성막이 달성되어 좋다.
이 발명의 기판승온공정은, 성막전에 기판을 적당한 가열수단에 의해 소망의 온도까지 가열하고, 또한 균일화 시키는 공정이다. 가열수단으로서는 저항 가열히터가 바람직하며, 기판반입전으로부터 반응실내의 온도를 소망의 온도로 보지하여 놓는 벽가열식의 가열방식이 바람직하다. 물론 가열수단은 램프, 고주파등 이라도 관계없다.
이 발명에 있어서의 기판성막공정은, 기판상에 소망한 성막이 달성되면 그 성막수단은 특히 묻지 않는다. 그러나, 이 발명에서는, 반응실내에 기판이 거의 수평으로 배치되고, 가스공급구 및 배기구가 기판의 성막면을 사이에 두고 서로 마주하는 위치에 설치되며, 기판의 성막면에 대하여 성막용가스를 거의 평행하게 흐르게 하는 매엽장치를 사용하여 기판성막고정을 행할때에, 특히 현저한 효과가 얻어진다. 즉 매엽장치는, 가스공급구에 잔존하고 있는 성막용가스의 반응실내로의 역확산에 의한 기판에의 영향이 크지만, 이 발명에 의하면, 가스배기구에 잔존하고 있는 성막용가스의 반응실내에의 유입이 방지되며, 기판상에 형성된 성막이 균일하게 된다. 또 이와같은 매엽장치를 사용하여 기판성막공정을 행하는 경우, 성막용가스의 흐름의 방향을 바꾸어 상기 성막용가스를 소정의 횟수 흐르게 하는 것이 바람직하다. 또 기판성막공정직전에, 적어도 하나의 가스공급구로부터 소정의 가스를 공급하고, 기판의 성막면에 대하여 거의 평행하게 소정의 가스를 흐르게하여, 상기 배기구로부터 상기 소정의 가스를 배기하는 것도 더욱 바람직하다. 그리고 이때에, 소정의 가스를 공급하는 가스공급구측 부근의 반응실 온도를 반응실의 다른 부분의 온도와 다른 온도로 설정하여 놓는 것이 바람직하다. 예를들면, 소정의 가스를 공급하는 가스공급구측 부근의 반응실 온도를 반응실의 다른 부분의 온도보다 약간 낮게 설정하여 성막하는 것이 바람직하다. 기판상에의 성막은, 소정의 가스를 공급하는 가스공급구에 가까운 기판표면이 가스배기구로부터의 역확산의 영향을 받기 쉽기때문에 두껍게 되는 경향이 있으므로, 상기 가스공급구에 가까운 기판표면온도를 약간 낮게 하므로서, 그 부분의 성막속도를 약간 낮게 할수가 있으며, 기판상에의 한층 균일한 성막이 달성된다.
그리고, 성막용가스는, 복수종류의 가스를 포함하는 혼합가스인 것이 가능하다. 구체적으로는, 상기 혼합가스는, 그 단독으로는 상기 기판에 대하여 성막을 행할수 없는 적어도 한종류의 비반응성 가스를 포함할수가 있다. 더욱이 혼합가스는, 상온에서 기체인 가스 및 상온에서 액체인 가스를 포함할수가 있다. 그리고 소정의 가스로서, 불활성가스를 사용할수가 있으며, 이 불활성가스를 사용하면, 성막에 관여하는 성분과의 바람직하지 않는 반응도 생기지 아니하여 바람직하다.
이하, 이 발명의 설명을 위하여, 기판상에 산화탄탈박막을 성막하는 경우에 대하여 설명한다. 그리고 이 발명의 반도체장치의 제조방법 및 반도체제조장치는, 다음의 산화탄탈박막의 성막에 관한 방법 및 장치에 한정되지 않는 것임은 말할것도 없다.
먼저 도 5 를 참조하여 설명한바와같이, 액체인 펜타에톡시탄탈 (Ta(OC2H5)5)은, 항온실 42 내의 탱크 41 에 수용되어 있다. 탱크 41 은 항온실 42 에 의해 예를들면 35 ℃ 로 온도가 제어되어 있다. N2공급배관 48 로 부터 탱크 41 에 공급된 N2가스는, 탱크 41 내를 가압하고, 액체원료인 펜타에톡시탄탈을 원료공급배관 49 로 밀어낸다. 상기 액체원료인 펜타에톡시탄탈은, 원료공급배관 49 로부터 기화기 43 으로 공급되며, 또 기화기 43 에는 N2공급배관 48 로 부터 N2캐리어가스가 공급된다. 기화기 43 에 의해 기화된 성막용가스는, 상기 N2캐리어가스와 함께 공급배관 44 를 거쳐 반응실 45 로 도입된다. 또 그와 동시에 산소탱크 (도시하지 아니함) 로 부터 산소도 도입되며, 펜타에톡시탄탈은 반응실 45 내에서 열분해되어, 기판상에 산화탄탈박막이 성막된다. 성막후는, 배기펌프 46 에 의해 배기배관 47 을 통하여 반응실 45 내의 분위기가 배기된다.
이 발명에 의하면, 적어도 하나의 가스공급구 및 배기구를 갖추고서 말하면 반응실 45 의 형상은 임의이며, 종래와 마찬가지로 할 수 있다. 예를들면 상술한 도 6 에 나타낸 일본특개평 7 - 94419 호 공보에 기재된 반응관과 같이, 반응관 51 의 내부의 거의 중앙부에는, 기판 (도시하지 아니함) 이 수평으로 배치되며, 기판을 사이에 두고 서로 마주하는 위치관계에 있어서의 반응관 51 의 양단부에, 가스공급구 52, 53 및 가스배기구 54, 55 가 각각 설치되어 있는 반응실을 채용할수 있다.
이 발명은, 적어도 기판승온공정시에, 적어도 하나의 가스공급구로부터 소정의 가스를 공급하면서, 또한 모든 배기구로부터 이 소정의 가스를 배기하는 것을 특징의 하나로 하고 있다.
도 1 은, 이 발명에 있어서의 기판승온공정시의 소정가스의 통기상태 (흐름) 와, 성막직전의 소정가스의 통기상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 (a) 는 스탠바이 상태의 소정가스의 흐름을 나타내고 있다. 그리고, 도 6 과 마찬가지로, 반응관 51 의 양단부에 설치된 공급구 또는 배기구의 한쪽을 뒤쪽, 다른쪽을 앞쪽으로하여 나타내었다.
도 1 (a) 의 스탠바이 상태에서는, 질소가스가 뒤쪽공급구로부터 뒤쪽배기구에, 다시 앞쪽공급구로부터 앞쪽배기구에 흐르도록 밸브 61 ∼ 64 를 조절하고 있다. 반응관 51 을 통과한 가스는, 배기펌프 (D P) 에 의해 배기배관 47 을 통하여 외부로 배기된다. 그리고, 이 스탠바이 상태란, 반응관 51 내에 기판을 반입하는 기판반입공정시, 이 기판반입공정전, 혹은 기판승온공정전의 반응관 51 내에 기판이 설치된 상태인 것이 가능하다. 또 이 스탠바이 상태에 있어서의 소정가스는, 질소가스이다. 질소가스는, 그 단독으로는 기판에 대하여 성막을 행할수 없는 불활성가스이다.
도 1 (b) 는 기판승온공정시의 장치의 가스의 흐름을 나타내고 있다. 반응관 51 의 기판승온공정시에 있어서, 뒤쪽공급구로부터 공급된 산소가스는, 도 1 (b) 의 화살표로 나타낸 바와같이, 직접 뒤쪽공급구와 마주하는 위치에 있는 뒤쪽배기구로 나아가, 거기에서 배기되도록 되어있다. 또, 앞쪽공급구로부터 공급된 산소가스는, 직접 앞쪽공급구와 마주하는 위치에 있는 앞쪽배기구로 나아가고, 그곳에서 배기되도록 되어있다. 이때, 밸브 61 ∼ 64 는 모두 열려져 있다. 그리고 이 기판승온공정시에 있어서의 소정가스는, 산소가스이다. 산소가스는, 성막공정시에 펜타에톡시탄탈과 함께 반응실에 공급하는 그 단독으로는 기판에 대하여 성막을 행할수 없는 가스이며, 본 명세서에서는 이것을 비반응성 가스라고 하는 것으로 한다.
도 1 (c) 는, 기판승온공정시에 있어서의 성막 직전의 가스의 흐름을 나타내고 있다. 뒤쪽공급구로부터 공급된 산소가스는, 도 1 (c) 의 화살표로 나타낸 바와같이, 반응관 51 의 내부를 기판에 대하여 거의 평행하게 통과하여, 앞쪽배기구로 부터 배기된다. 이때, 밸브 61 및 64 가 열리고 밸브 62 및 63 이 닫혀져 있다. 산소가스의 공급종료 후, 기판승온공정이 완료되고, 다음 기판성막공정으로 나아간다. 그리고, 상기와 같이 성막 직전에 기판에 대하여 거의 평행하게 가스를 흐르게 하는 시간은 되도록 짧은 시간인 것이 바람직하다. 그러나 비록 짧은 시간이라도, 이 사이 배기를 행하지 않는 뒤쪽배기구로부터, 이 배기구에 잔존하는 성막용가스성분이 반응실내에 역확산하는 경우가 있다. 이와같은 경우, 기판상에의 성막은, 성막공정직전에 배기를 행하고 있지 않은 뒤쪽배기구 즉 소정가스를 공급하는 뒤쪽공급구에 가까운 기판표면이 두껍게 되는 경향이 있다. 이것을 개선하기 위하여, 뒤쪽공급구 부근의 반응실 온도를 상기 반응실의 다른 부분의 온도에 대하여 조정한다. 예를들면, 뒤쪽공급구 부근의 반응실 온도를 상기 반응실의 다른 부분의 온도보다 약간 낮게 한다. 이에 의해, 뒤쪽공급구에 가까운 기판표면온도가 낮게 되며, 그 부분의 성막속도가 약간 작게 되므로, 성막공정에 있어서 뒤쪽공급구 부근의 막두께 증가를 보정할수가 있다.
이 발명에 있어서의 기판성막공정은, 종래의 그것과 마찬가지로 행할수가 있다.
즉, 도 8 (a) 에 나타낸 바와같이, 기판성막공정의 제 1 단계에 있어서 성막용가스로서 산소 및 기화된 펜타에톡시탄탈이 캐리어가스 (질소가스) 와 함께 반응관 51 로 공급된다. 이 실시형태에 의하면, 성막용가스는 복수종류의 가스를 포함하는 혼합가스이며, 산소가 비반응성 가스에 상당한다. 산소는 상온에서는 기체이지만, 펜타에톡시탄탈은 상온에서 액체이다. 다음에, 성막용가스는, 가열된 반응관 51 내에서 열분해되며, 기판상에 산화탄탈박막이 성막된다. 이때, 성막용가스는, 도 8 (a) 의 화살표로 나타낸 바와같이, 뒤쪽공급구로부터 공급되며, 반응관 51 의 내부를, 기판에 대하여 거의 평행하게 통과하여 앞쪽배기구로부터 배기되도록 되어 있다. 이때, 밸브 61, 64 가 열리고 (밸브 61 은 전부 열림), 밸브 62, 63 이 닫혀져 있다.
다음에 8 (b) 에 나타낸 바와같이, 밸브 61 ∼ 64 가 열리며, 성막용가스가 뒤쪽공급구로부터 뒤쪽배기구에, 다시 앞쪽공급구로부터 앞쪽배기구에 흐르도록 설정된다. 이 조작은, 다음의 기판성막공정의 제 2 단계로, 제 1 단계와는 역방향으로 성막용가스를 흐르게 하기 위하여 행하여진다.
계속하여, 도 8 (c) 에 나타낸 바와같이, 성막용가스가 캐리어가스 (질소가스) 와 함께 반응관 51 에 공급되며, 성막용가스는 가열된 반응관 51 내에서 열분해 되어, 기판상에 다시 산화탄탈박막이 성막된다. 이 성막공정의 제 2 단계에 있어서, 앞쪽공급구로부터 공급된 성막용가스는, 도 8 (c) 의 화살표로 나타낸 바와같이, 반응관 51 의 내부를 기판에 대하여 거의 평행하게 통과하여, 뒤쪽배기구로부터 배기되도록 되어있다. 이때, 밸브 62 및 63 이 열리고 (밸브 62 는 전부 열림), 밸브 61 및 64 가 닫혀져 있다.
기판성막공정 종료후에는, 도 8 (e) 에 나타낸 바와같이 잔류가스 제거공정이 행해진다. 즉, 상기의 도 1 (a) 의 스탠바이상태와 마찬가지로 질소가스를 반응관 51 에 흐르게 하면서, 모든 배기구로부터 배기하므로서, 반응관 내의 잔류가스를 제거하고, 모든 처리를 종료한다.
그리고, 기판을 반응관 51 로 부터 반출하는 기판반출공정시 및 기판반출공정후에도 상기와 같이 소정의 가스를 적어도 하나의 가스공급구로부터 공급하면서, 또한 모든 가스배기구로부터 배기하는 것도 바람직한 실시형태이다.
상기의 산화탄탈박막의 성막방법에 의하면, 기판승온공정시 혹은 잔류가스제거공정시등에 가스공급구로부터 이 가스공급구와 마주하는 위치관계에 있는 배기구로 향하여, 예를들면 뒤쪽공급구로부터 뒤쪽배기구 및 앞쪽공급구로부터 앞쪽배기구로 향하여 통기를 행하기 때문에, 배기구로부터 반응실에의 성막용가스잔류성분의 역확산을 방지할수 있으며, 기판상에 박막을 균일하게 성막할수가 있다.
도 2 는, 이 발명과 종래 기술에 있어서, 성막용가스잔류성분의 동향을 설명하기 위한 도면이다. 일반적으로, 성막용가스는 잔류성분으로서 가스배기구 54 와 가스배기구 55 의 반응관 51 부근에 머물러 있다. 이 현상은, 가스배기구 54 와 가스배기구 55 의 온도가 반응관 51 에 대하여 낮기 때문에 생기는 것이다. 도 2 (a) 는 상기 산화탄탈박막의 성막방법의 실시형태에 관한것으로, 기판승온공정시에 예를들면 뒤쪽공급구로부터 뒤쪽배기구 및 앞쪽공급구로부터 앞쪽배기구로 향하여 통기를 행하고 있기 때문에, 잔류성분 80 이 역확산하여 반응관 51 내에 침입하는 것이 방지된다. 또, 어느쪽인가의 한쪽의 공급구로부터 소정가스를 흐르게 하면서, 모든 배기구로부터 배기하도록 하여도 마찬가지의 효과를 얻을수 있는 것은 물론이다. 이에 대하여, 도 2 (b) 의 종래기술에서는 기판승온공정시에 뒤쪽공급구로부터 앞쪽배기구로 향하여 통기를 행하고 있기때문에, 잔류성분 80 이 화살표 81 방향으로 역확산하여 반응관 51 내로 침입하여 버린다. 이에의해 뒤쪽공급구에 가까운 기판표면에 산화탄탈이 두껍게 성막되어버리는 결과가 된다. 그리고, 상술한 일본특개평 7 - 94419 호 공보에는, 성막공정전의 기판승온공정시의 가스의 흐름에 대하여는, 전혀 언급되어 있지 않다.
또, 종래기술에서는, 성막공정 종료후, 도 8 (d) 에 나타낸 바와같은 방법으로 잔류가스를 제거하고 있기때문에, 이 공정에 있어서도 배기구의 잔류성분 80 이 역확산하여 반응관 51 내로 침입하여 버려, 막두께의 균일성이 악화된다. 더욱, 기판반입공정시 및 기판반출공정시에 있어서도, 모든 가스공급구의 밸브를 닫고, 배기펌프에 의해 반응관 51 내가 소망압력으로 되도록 배기하고 있기 때문에, 마찬가지로 배기구로 부터의 잔류성분 80 의 역확산이 일어나고 막두께가 불균일하게 된다.
이 발명의 방법은, 산화탄탈박막의 성막에 특히 유효하게 적용할수 있다. 이것은, 성막용가스의 펜타에톡시탄탈의 탄탈잔류성분이, 가스배기구 54 및 55 내부에 머무르기 쉬운 성질이 있기 때문이다. 그리고 기타 종류의 성막용가스를 사용하는 경우도 이 발명의 방법을 적용할수 있는 것은 말할것도 없다. 또, 성막용가스나 소정가스의 도입압력, 도입온도, 도입시간, 도입유량, 배기압력, 배기시간, 소정가스나 캐리어가스의 선정, 기판승온공정온도, 밸브개폐상태의 정도등은, 목적으로하는 박막의 종류, 사용하는 성막장치의 규모, 기타 원인을 고려하여 적절히 선택하면 좋다.
도 3 은, 이 발명의 방법을 적용하여 반응관 내에서 2 매의 기판을 수직방향으로 적층하여 보지하고, 각 기판상에 산화탄탈박막을 성막한 경우의, 박막의 막두께의 균일성을 설명하기 위한 도면이다.
상부 기판상의 중심을 측정점 0 ㎜ 로 하고, 이 측정점 0 ㎜ 로 막두께 (A) 를 측정하며, 다시 측정점 0 ㎜ 로 부터 앞쪽에 50 ㎜ 및 95 ㎜ (도 3 에서는 각각 - 50 ㎜ 및 - 95 ㎜ 로 기재) 와 뒤쪽에 50 ㎜ 및 95 ㎜ (도 3 에서는 각각 50 ㎜ 및 95 ㎜ 로 기재) 의 지점의 막두께 (A) 를 측정하였다 (실선 91). 또, 하부기판에 대하여 마찬가지로 측정하였다 (실선 92). 다시, 상기의 앞쪽 - 뒤쪽의 측정방향과 직교하는 방향으로도 마찬가지로 막두께를 측정하였다 (도 3 에서는 왼쪽 또는 오른쪽으로 기재하고, 파선 93 및 94 로서 표시하였음). 도 3 의 결과로부터, 이 발명을 적용하므로서, 기판상에 균일하게 박막이 형성되고 있는 것을 알수 있었다. 막두께의 균일성은 3.9 ∼ 4.8 % 이었다.
이에 대하여, 종래의 기술에서는 도 3 과 같은 양호한 결과를 얻을 수 없었다.
도 4 는 종래기술의 방법 (기판승온공정시에 뒤쪽공급구로부터 앞쪽배기구로 향하여 통기를 향하는 방법) 을 적용하여 기판상에 산화탄탈박막을 성막한 경우의, 박막의 균일성을 설명하기 위한 도면이다. 도 4 의 성막조건 및 박막의 측정조건은, 도 3 의 조건과 마찬가지로 하였다.
도 4 에 의하면 실선 95, 96 과 함께 뒤쪽 및 앞쪽에서 막두께의 변동이 크고, 막두께의 균일성이 손상되는 것을 알수 있었다. 막두께의 변동성은 8.4 ∼ 8.7 % 로 악화되었다.
이 발명에 의하면, 기판상에의 균일한 성막이 가능하게 되는 반도체장치의 제조방법 및 이를 위한 반도체제조장치가 제공된다.

Claims (16)

  1. 반응실에 기판을 반입하는 기판반입공정과, 상기 반응실 내에서 기판을 승온하는 기판승온공정과, 상기 반응실에 성막용가스를 공급하여, 상기 기판표면을 성막하는 기판성막공정과, 성막후의 기판을 상기 반응실로부터 반출하는 기판반출공정을 갖는 반도체장치의 제조방법에 있어서, 상기 반응실은 적어도 하나의 가스공급구 및 배기구를 구비하고, 적어도 상기 기판 승온공정시에, 상기 적어도 하나의 가스공급구로부터 소정의 가스를 공급하면서, 또한 모든 상기 배기구로부터 상기 소정가스를 배기하는 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조방법.
  2. 상기 기판반입공정 및 상기 기판반출공정에 있어서도, 상기 적어도 하나의 가스공급구로 부터 소정의 가스를 공급하면서, 또한 모든 상기 배기구로부터 상기 소정가스를 배기하는 청구항 1 에 기재된 반도체장치의 제조방법.
  3. 상기 기판반입공정전 및 상기 기판반출공정후에 있어서도, 상기 적어도 하나의 가스공급구로 부터 소정의 가스를 공급하면서, 또한 모든 상기 배기구로부터 상기 소정가스를 배기하는 청구항 1 또는 청구항 2 에 기재된 반도체장치의 제조방법.
  4. 상기 기판성막공정과 상기 기판반출공정과의 사이에, 성막공정후의 반응실내의 잔류가스를 제거하는 잔류가스제거공정을 가지며, 이 잔류가스 제거공정에 있어서도, 상기 적어도 하나의 가스공급구로부터 소정의 가스를 공급하면서, 또한 모든 상기 배기구로부터 상기 소정가스를 배기하는 청구항 1 내지 3 의 어느 1 항에 기재된 반도체장치의 제조방법.
  5. 상기 배기구가 복수인 청구항 1 내지 4 의 어느 1 항에 기재된 반도체장치의 제조방법.
  6. 상기 반응실내에 기판이 거의 수평으로 배치되고, 상기 가스공급구 및 배기구가 기판의 성막면을 사이에 두고 마주하는 위치에 설치되며, 상기 기판성막공정에 있어서는 상기 기판의 성막면에 대하여 상기 성막가스를 거의 평행으로 흐르게 하는 매엽장치에 있어서 행하여 지는 청구항 1 내지 5 의 어느 1 항에 기재된 반도체장치의 제조방법.
  7. 상기 기판성막공정에 있어서, 상기 성막용가스의 흐름의 방향을 바꾸어 상기 성막용가스를 소정횟수 흐르게 하는 청구항 6 에 기재된 반도체장치의 제조방법.
  8. 상기 기판성막공정직전에, 성막공정과 마찬가지로, 상기 적어도 하나의 가스공급구로부터 소정의 가스를 공급하고, 상기 기판의 성막면에 대하여 거의 평행으로 상기 소정의 가스를 흐르게 하여, 상기 배기구로부터 상기 소정가스를 배기하는 청구항 7 에 기재된 반도체장치의 제조방법.
  9. 상기 소정가스를 공급하는 가스공급구측 부근의 반응실 온도를, 상기 반응실의 다른 부분의 온도와 다른 온도로 하는 것을 특징으로 하는 청구항 8 에 기재된 반도체장치의 제조방법.
  10. 상기 소정가스를 공급하는 가스공급구측 부근의 반응실 온도를 상기 반응실의 다른 부분의 온도보다 약간 낮게한 청구항 9 에 기재된 반도체장치의 제조방법.
  11. 반응실에 기판을 반입하는 기판반입공정과, 상기 반응실내에서 기판을 승온하는 기판승온공정과, 상기 반응실에 성막용가스를 공급하여, 상기 기판표면을 성막하는 기판성막공정과, 성막후의 기판을 상기 반응실로 부터 반출하는 기판반출공정을 갖는 반도체장치의 제조방법에 있어서, 상기 반응실은 적어도 하나의 가스공급구 및 배기구를 구비하고, 상기 기판성막공정과 상기 기판반출공정과의 사이에 성막공정후의 반응실내의 잔류가스를 제거하는 잔류가스제거공정을 가지며, 이 잔류가스제거공정에, 상기 적어도 하나의 가스공급구로부터 소정의 가스를 공급하면서, 또한 모든 상기 배기구로부터 상기 소정가스를 배기하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조방법.
  12. 상기 성막용가스가 복수종류의 가스를 포함하는 혼합가스이며, 상기 혼합가스는 그 단독으로는 상기 기판에 대하여 성막을 행할수 없는 적어도 한 종류의 비반응성가스를 포함하며, 상기 비반응성 가스를 상기 소정가스로서 사용하는 청구항 1 내지 11 의 어느 1 항에 기재된 반도체장치의 제조방법.
  13. 상기 혼합가스가, 상온에서 기체인 가스 및 상온에서 액체인 가스를 포함하며, 상기 소정가스로서, 상온에서 기체인 가스를 이용하는 청구항 12 에 기재된 반도체장치의 제조방법.
  14. 상기 소정가스가, 그 단독으로는 상기 기판에 대하여 성막을 행할수 없는 불활성가스인 청구항 1 내지 11 의 어느 1 항에 기재된 반도체장치의 제조방법.
  15. 상기 성막용가스가, 적어도 펜타에톡시탄탈을 포함하는 청구항 1 내지 14 의 어느 1 항에 기재된 반도체장치의 제조방법.
  16. 기판을 수용가능하게 함과 동시에 적어도 하나의 가스공급구 및 적어도 하나의 배기구를 구비한 반응실과, 상기 가스공급구 및 배기구의 개폐를 행하는 밸브와, 상기 가스공급구로부터 상기 소정가스를 공급하기 위한 수단과, 상기 반응실내에서 기판을 승온하는 수단을 가지며, 청구항 1 내지 15 의 어느 1 항에 기재된 반도체장치의 제조방법을 행하는 반도체제조장치.
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