KR20030074140A - 반도체 장치의 제조 방법 및 막형성 방법 - Google Patents

반도체 장치의 제조 방법 및 막형성 방법 Download PDF

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Abstract

CVD 프로세스의 처리율(throughput)을 향상시킴과 동시에 얻어지는 CVD 막의 막질을 안정화한다.
제1 CVD 막형성실에 원료 라인 내의 기상 원료를 공급함으로써 제1 CVD 막을 성장시키고, 제2 CVD 막형성실에 원료 라인 내의 기상 원료를 공급함으로써 제2 CVD 막을 성장시키는 반도체 장치의 제조 방법에 있어서, 제2 CVD 막형성실 내에 있어서 제2 막을 성장시키는 공정은, 제1 CVD 막형성실 내에 있어서 제1 막을 형성하는 공정 후, 원료 라인 내의 기상 원료를 제1 CVD 실로부터 제2 CVD 실로 전환함으로써 실행되고, 이때의 전환은 원료 라인 내의 상기 기상 원료의 압력이 실질적으로 동일한 값으로 유지되도록 실행되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법이다.

Description

반도체 장치의 제조 방법 및 막형성 방법{METHOD FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE AND METHOD OF FORMING A FILM}
본 발명은 일반적으로 반도체 장치와 관한 것으로, 특히 MO(Metal Organic)(유기 금속 화합물) CVD법을 사용한 반도체 장치의 제조 방법 및 장치에 관한 것이다.
CVD 장치 혹은 MOCVD 장치는 반도체 장치의 제조 공정에 있어서 막형성 장치로서 널리 사용되고 있다. 예를 들면 CVD 장치는 여러 가지 산화막이나 폴리 실리콘막의 형성에 사용되고 있고, MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition) 장치는 화합물 반도체막 등의 에피택셜(epitaxial) 성장에 사용되고 있다.
한편, 최근에는 강유전체 메모리 장치를 비롯한 강유전체막이나 고유전체막을 사용하는 반도체 장치가 사용되기 시작하고 있다.
종래, 강유전체 메모리 장치 등의 반도체 장치에서 사용되는 강유전체막이나 고유전체막은, 스퍼터링법(sputtering method)에 의해 일단 아몰퍼스상(amorphous phase)으로 형성하고, 이를 열처리에 의해 결정화시키는 방법으로 형성되고 있다. 그러나, 이러한 방법에서는 막의 퇴적과 결정화를 따로따로 할 필요가 있고, 또 아몰퍼스상을 결정화시키는 공정에 수반하여 사용되는 산소 분위기 중에서의 고온 열처리에 의해 여러 가지 문제가 발생한다.
그래서, 최근에는 강유전체막이나 고유전체막을 CVD법에 의해 직접 결정화 막의 형태로 퇴적하는 기술이 연구되고 있다. 특히, 강유전체막이나 고유전체막을 형성하는 경우에는, 구성 금속 원소를 포함한 여러 가지 유기 금속 화합물을 원료로 사용할 필요가 있다. 즉, 강유전체막이나 고유전체막을 CVD법에 의해 형성하는경우에는 MOCVD법이 사용된다.
도 1은 종래 강유전체막이나 고유전체막의 CVD법에 의한 막형성에 사용되고 있는 CVD 막형성 장치(11)의 구성을 나타낸다.
도 1을 참조하면, CVD 막형성 장치(11)는 배기계(13)에 의해 배기되고 피처리 기판을 보유하는 스테이지(12A)를 구비한 CVD 막형성실(12)과, 상기 CVD 막형성실(12)에 산소 가스를 원료 가스의 일부로서 공급하는 제1 원료 가스 라인(14A)과, 유기 금속 화합물을 원료 가스로서 공급하는 제2 원료 가스 라인(14B)을 구비하고 있고, 상기 원료 가스 라인(14B)에는 가스 라인(14B)의 유기 금속 화합물의 상기 CVD 막형성실(12) 내로의 공급을 개폐하는 밸브(V1)와, 이를 상기 배기계(13)로 바이패스(by pass)시키는 밸브(V2)가 설치되어 있다. 또, 상기 CVD 막형성실(12)에는 피처리 기판을 반입·반출하는 기판 반송실(15)이 결합되어 있다.
도 1의 CVD 막형성 장치(11)에서는, 상기 반송실로부터 피처리 기판이 기판 반송실(15)에 도입된 후, 소정의 처리 온도까지 온도 상승될 때까지 동안, 상기 원료 가스 라인(14A) 내의 유기 금속 화합물은 상기 밸브(V2)를 통해 배기계(13)로 바이패스 된다. 이러한 바이패스 밸브(V2)를 마련함으로써 밸브(V1)를 열음(open)으로써 생기는 막형성 개시 직후의 초기층의 형성을 억제하는 것이 가능하게 된다.
종래, 강유전체막이나 고유전체막의 CVD 기술은, 도 1에 나타내는 것과 같은 단일의 막형성실을 가지는 단일의 CVD 장치를 사용한 실험실 레벨의 것에 그치고 있고, 이와 같은 CVD 장치를 양산에 사용할 경우에는 생산성이 크게 저하해 버리는것을 피할 수 없다. 특히, 피처리 기판을 막형성실 내에 도입한 후 소망한 처리 온도까지 온도 상승시키는데 시간이 걸려 기판 처리의 처리율(throughput)이 저하해 버린다.
또, 앞에서도 설명한 바와 같이, 종래의 CVD 막형성 장치(11)에서는 바이패스 밸브(V2)를 마련함으로써 막형성 개시 직후의 원료 공급을 안정화시키고, 초기층의 형성을 억제하고 있다. 다만, 바이패스 밸브를 마련하는 것 자체는 반드시 강유전체막이나 고유전체막을 형성하는 CVD 막형성 장치에 한정되는 것은 아니다. 그러나, 최근의 미세화된 반도체 장치에서는, 형성되는 CVD 막의 막 두께가 반도체 장치의 미세화에 수반하여 감소하고 있고, 약간의 초기층의 형성도 반도체 장치의 성능에 큰 영향을 주게 되어 있고, 도 1에 나타내는 것 같은 바이패스 밸브(V2)를 사용한 구성에서는 이미 대응이 불가능하게 되어 있다.
또, 특히 강유전체막 혹은 고유전체막의 MOCVD 처리에서는, MOCVD 원료를 용매중에 용해하고 용해된 원료를 또한 기화시킴으로써 막형성실에 원료 공급을 하고 있지만, 피처리 기판을 바꿔 넣은 다음에도 안정하게 처리가 개시되도록 원료의 기화는 연속하고 중단하는 일 없이 행할 필요가 있다. 예를 들면 PZT막을 형성하는 경우에는, Pb의 유기 금속 화합물 원료로서 예를 들면 Pb(DPM)2를, Zr의 유기 금속 화합물 원료로서 예를 들면 Zr(DPM)4를, 또 Ti의 유기 금속 화합물 원료로서 Ti(O-iPr)2(DPM)4를 동시에, 게다가 소정의 유량비로 공급할 필요가 있지만, 기화를 중단시키면 유량비가 소정값으로부터 어긋나 버릴 우려가 있다. 또, 강유전체막이나 고유전체막은 산화막이고, 게다가 용이하게 산소 결손을 형성하여 버린다. 그래서, 유기 금속 원료의 유량이 변동하면, 형성된 강유전체막 혹은 고유전체막은 산소 결손의 결과, 소망한 기능을 발현할 수 없는 우려가 있다. 도 1의 구성은, 특히 이러한 막질의 제어가 매우 중요한 강유전체막이나 고유전체막의 MOCVD 프로세스에 있어서는 실용적이지 않다.
또, 상기와 같은 사정으로 강유전체막이나 고유전체막의 MOCVD 프로세스에서는 온도 상승 공정 동안에도 유기 금속 화합물 원료의 기화는 연속하여 이루어지게 되지만, 도 1의 구성에서는 그 동안은 원료가 실제의 처리에 사용되는 일은 없고 낭비로 되어 버린다. 강유전체막이나 고유전체막의 유기 금속 화합물 원료는 고가이고, 이와 같은 원료의 낭비는 반도체 장치의 제조 비용을 상승시키는 원인으로 된다.
그래서, 본 발명은 상기의 과제를 해결한 신규하고 유용한 반도체 장치의 제조 방법 및 제조 장치를 제공하는 것을 개괄적 과제로 한다.
본 발명의 보다 구체적인 과제는 기판 상에 막을 높은 처리율으로 안정하게 형성할 수 있는 막형성 방법 및 막형성 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 과제는, 강유전체막 혹은 고유전체막을 가지는 반도체 장치의 제조에 있어서, 상기 강유전체막 혹은 고유전체막을 MOCVD법에 의해 형성하는 공정을 포함하고, 상기 강유전체막 혹은 고유전체막을 결정화막의 형태로 높은 처리율으로 안정하게 형성하는 것이 가능한 반도체 장치의 제조 방법 및 제조 장치를 제공하는데 있다.
도 1은 종래의 CVD(Chemical Vapor Deposition) 장치의 구성을 나타내는 도이다.
도 2의 (a), (b)는 본 발명의 제1 실시예에 의한 CVD 장치의 구성을 나타내는 도이다.
도 3은 도 2의 (a), (b)의 CVD 장치에서 사용되는 CVD 막형성실의 구성을 나타내는 도이다.
도 4는 도 2의 (a), (b)의 CVD 장치에서 사용되는 더미 CVD 막형성실의 구성을 나타내는 도이다.
도 5는 도 2의 (a), (b)의 CVD 장치를 사용한 연속 CVD 처리의 순차 순서를 나타내는 도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 의한 CVD 장치의 구성을 나타내는 도이다.
도 7은 도 6의 CVD 장치에서 사용되는 원료 가스 전환 밸브의 구성을 나타내는 도이다.
도 8은 도 7의 원료 가스 전환 밸브의 특성을 나타내는 도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 의한 CVD 장치의 구성을 나타내는 도이다.
도 10은 도 9의 CVD 장치에서 사용되는 원료 가스 전환 밸브의 구성을 나타내는 도이다.
도 11은 도 10의 원료 가스 전환 밸브의 특성을 나타내는 도이다.
도 12는 본 발명의 제4 실시예에 의한 CVD 장치의 구성을 나타내는 도이다.
도 13의 (a) 내지 (c)는 도 12의 CVD 장치에서 사용되는 원료 가스 전환 밸브의 동작을 나타내는 도이다.
도 14 본 발명의 제5 실시예에 의한 강유전체 메모리 장치의 구성을 나타내는 도이다.
도 15는 본 발명의 제6 실시예에 의한 연속 CVD 처리 순차 순서를 나타내는 도이다.
도 16은 본 발명의 제7 실시예에 의한 CVD 장치의 구성을 나타내는 도이다.
도 17은 도 16의 CVD 장치의 일부를 나타내는 도이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
11, 20 : CVD 장치
12, 21A, 21B : CVD 막형성실
12A : 스테이지(stage)
13 : 배기계(排氣系)
14A : 산소 가스 공급 라인
14B, 23, 23A, 23B, 23C : 원료 가스 공급 라인
15, 22A, 22B : 기판 반송실
21C : 더미(mummy) 막형성실
21a, 21a＇ : 배기 포트(port)
21b : 스테이지
21c, 21c＇ : 샤워 헤드(shower head)
21d : 게이트 밸브(gate valve)
23P : 압력계
24A, 24B, 24C : 캐리어(carrier) 가스 공급 라인
25A, 25B : 원료 용기
26A, 26B : 기화기
27A, 27B : 가압 가스 라인
30 : 제어장치
31 : 구동 회로
32a, 32b, 32c, 32d : 계장제어(計裝制御) 유닛
51 : 제1 막형성실
52 : 제2 막형성실
57 : 더미실(dummy chamber)
70 : 가스 공급원
99 : 가스 도입계(導入系)
110 : 강유전체 메모리
111 : Si 기판
111A : p형 웰(p-type well)
111B, 111C : 확산 영역
112 : 소자 분리막
113 : 게이트 전극
114 : 층간 절연막
115 : 하부 전극
116 : 강유전체막
117 : 상부 전극
118　SiO2막
118A 내지 118C : 콘택트 홀(contact hole)
119A : 로컬 배선 패턴(local wiring pattern)
119B : 비트선 패턴(bit line pattern)
120 : 보호 절연막
V1, V2, V23A, V23B, V23C : 개폐 밸브(on off valve)
V23, V23A, V23B : 원료 가스 전환 밸브
V23a, V23b, V23c, V23d, (V23A)1, (V23A)2: 컨덕턴스 밸브
V23a＇, V23b＇, V23c＇, V23d : 개폐 밸브
본 발명은 상기의 과제를, 제1 CVD 막형성실에 제1 피처리 기판을 도입하는 공정과, 상기 제1 CVD 막형성실 내에 있어서, 상기 제1 피처리 기판의 온도를 소정의 처리 온도까지 상승시키는 공정과, 상기 제1 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제1 피처리 기판 상에 제1 막을, 상기 제1 CVD 막형성실 내에 원료 라인 내의 기상 원료를 공급함으로써 성장시키는 공정과, 제2 CVD 막형성실에 제2 피처리 기판을 도입하는 공정과, 상기 제2 CVD 막형성실 내에 있어서, 상기 제2 피처리 기판의 온도를 상기 소정의 처리 온도까지 상승시키는 공정과, 상기 제2 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 피처리 기판 상에 제2 막을, 상기 제2 CVD 막형성실 내에 상기 원료 라인 내의 상기 기상 원료를 공급함으로써 성장시키는 공정을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 제1 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제1 피처리 기판 상에 제1 막을 성장시키는 공정은, 상기 원료 라인 내의 상기 기상 원료를 상기 제1 CVD 막형성실에 선택적으로 공급하는 공정을 포함하고, 상기 제2 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제2 피처리 기판 상에 제2 막을 성장시키는 공정은, 상기 원료 라인 내의 상기 기상 원료를 상기 제2 CVD 막형성실에 선택적으로 공급하는 공정을 포함하고, 상기 제2 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제2 피처리 기판 상에 상기 제2 막을 성장시키는 공정은, 상기 제1 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제1 피처리 기판 상에 상기 제1 막을 형성하는 공정 후, 상기 원료 라인 내의 상기 기상 원료를, 상기 제1 CVD 실로부터 상기 제2 CVD 실로 전환함으로써 실행되고, 상기 전환은, 상기 원료 라인 내의 상기 기상 원료의 압력이 실질적으로 일정한 값으로 유지되도록 실행되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법에 의해 해결한다.
본 발명은 또 상기의 과제를, 적어도 제1 및 제2 막형성실과, 일단에 있어서 원료를 공급하시는 원료 공급 라인과, 상기 원료 공급 라인의 타단에 설치되고, 상기 원료 공급 라인 내의 원료를 상기 적어도 제1 및 제2 막형성실의 각각으로 분기시키고, 상기 원료를 상기 제1 및 제2 막형성실의 어느 쪽에 선택적으로 공급하는 밸브 기구와, 상기 밸브 기구를 제어하는 제어장치를 구비한 막형성 장치로서, 상기 제어장치는 상기 원료 공급 라인 내의 원료의 압력이 일정하게 되도록 상기 밸브 기구를 제어하는 것을 특징으로 하는 막형성 장치에 의해 해결한다.
본 발명에 의하면, 제1 및 제2 CVD 막형성실을 마련하고, CVD 막형성을 교대로 행함으로써, 양산에 적절한 높은 처리율을 실현할 수 있다. 본 발명에서는, 원료 가스의 공급을 제1 막형성실과 제2 막형성실로 전환할 때에 원료 가스 공급 라인 내에 있어서의 압력 변동이 회피되고, 안정된 원료 공급이 실현되고, 형성되는 CVD 막에 초기층 등의 바람직하지 않은 불균일이 생기는 것이 억제된다. 본 발명은 특히 복수의 기상 원료를 동시에 공급하고, 게다가 기상 원료를 기화기로 기화시켜 발생시킬 필요가 있는 강유전체막 혹은 고유전체막의 형성 프로세스에 있어서 효과적이다.
<제1 실시의 형태>
도 2의 (a), (b)는 본 발명의 제1 실시의 형태에 의한 CVD 막형성 장치(20)의 구성을 나타낸다. 다만, 도 2a는 CVD 막형성 장치(20) 중 막형성실 둘레의 구성을, 도 2b는 원료 공급계 중 원료 용기와 기화기를 포함한 부분의 구성을 나타낸다.
도 2a를 참조하면, 상기 CVD 막형성 장치(20)는 제1 및 제2 막형성실(21A, 21B)을 구비하고, 각각의 막형성실(21A, 21B)에는 기판 반송실(22A, 22B)가 결합되어 있다. 또, 상기 제1 및 제2 막형성실(21A, 21B)에 더하여, CVD 막형성 장치(20)는 기판 반도체 반송실이 결합되어 있지 않은 더미 막형성실(21C)을 구비하고 있다.
각각의 CVD 막형성실(21A, 21B)은 도 3에 나타낸 바와 같이 배기 포트(21a)에 있어서 배기되고, 또 내부에는 피처리 기판 W를 보유하는 스테이지(21b)가 형성되어 있다. 도시는 생략하였지만, 스테이지(21b)는 피처리 기판 W의 온도를 제어하는 온도 제어 기구를 구비하고 있다. 또한, 상기 CVD 막형성실 내에는 상기 스테이지(21b)에 대면하듯이 원료 가스를 도입하는 샤워 헤드(21c)가 설치되어 있고, 또한 피처리 기판 W를 반입·반출하는 게이트 밸브(21d)가 설치되어 있다.
한편, 상기 더미 막형성실(21C)에는 피처리 기판은 도입되는 일이 없고, 도 4에 나타낸 바와 같이 상기 샤워 헤드(21c)에 대응하는 샤워 헤드(21c＇) 및 배기구(21a)에 대응하는 배기구(21a＇)가 설치되어 있지만, 게이트 밸브(21d) 및 스테이지(21b)는 생략되어 있다.
도 2b는 상기 CVD 막형성 장치(20)의 원료 공급계의 구성을 나타낸다.
도 2b를 참조하면, 상기 CVD 막형성 장치(20)에 있어서 PZT막을 막형성 하는 경우에는, 원료 공급계는 예를 들면 Pb(DPM)2, Zr(DPM)4, Ti(O-iPr)2(DPM)2등의 유기 금속 화합물을 THF 등의 용매중에 용해한 액체 원료를 보유하는 원료 용기(25A, 25B,...)와, 이를 가압하는 가압 라인(27A, 27B,...)을 구비하고, 상기 원료 용기(25A, 25B,...) 내의 액체 원료는 각각 대응하는 기화기(26A, 26B,...)에 보내어져 기화되어 기상 원료가 형성된다.
이와 같이 하여 형성된 기상 원료는, 원료 가스로서 원료 가스 라인(13)을 통해 상기 CVD 막형성실(21A, 21B) 혹은 더미 막형성실(21C)에 공급된다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 원료 공급 라인(23)은 도 2a에 나타낸 바와 같이 라인(23A, 23B, 23C)으로 분기하고 있고, 상기 라인(23A)에 공급된 원료 가스는 밸브(V23A)를 통해 상기 CVD 막형성실(21A)에, 라인(24A)으로부터 고온용 질량 유량 제어장치(24a)를 통해 공급되는 Ar이나 N2등의 캐리어(carrier) 가스와 함께 공급된다.
한편, 상기 라인(23B)에 공급된 원료 가스는 밸브(V23B)를 통해 상기 CVD 막형성실(21B)에, 라인(24B)으로부터 고온용 질량 유량 제어장치(24b)를 통해 공급되는 Ar이나 N2 등의 캐리어 가스와 함께 공급된다. 또한, 상기 라인(23C)에 공급된 원료 가스는 밸브(V23C)를 통해 상기 CVD 막형성실(21C)에, 라인(24C)으로부터 고온용 질량 유량 제어장치(24c)를 통해 공급되는 Ar이나 N2등의 캐리어 가스와 함께 공급된다.
도 5는 도 2의 (a), (b)의 CVD 막형성 장치(20)에 있어서 실행되는 막형성 공정의 개요를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 스텝(1)에 있어서 막형성실(21C)에 상기 원료 가스가 밸브(V23C)를 통해 선택적으로 공급되어 더미 퇴적 공정이 행해지고, 동시에 막형성실(21A)에 제1 피처리 기판이 도입되고 소정의 처리 온도까지 온도 상승된다. 이때 상기 막형성실(21A)에는 밸브(V23A)를 통해 캐리어 가스가 선택적으로 공급되고 있다. 다만, 더미 퇴적 공정에서는 막형성실(21C)에 도입된 원료 가스는 즉시 배기되고 실제의 퇴적은 생기지 않는다.
다음에, 스텝(2)에 있어서 막형성실(21A) 내에 원료 가스가 밸브(V23A)를 통해 선택적으로 공급되고, 상기 제1 피처리 기판 상에의 막형성이 실행된다. 또, 이와 동시에 막형성실(21B)에 제2 처리 기판이 도입되고, 소정의 온도까지 온도 상승된다. 이때 상기 막형성실(21B)에는 밸브(V23B)를 통해 캐리어 가스가 선택적으로 공급되고 있다.
또한, 스텝(3)에 있어서 막형성실(21B) 내에 원료 가스가 밸브(V23A)를 통해 선택적으로 공급되고, 상기 제2 피처리 기판 상에의 막형성이 실행된다. 또 이와 동시에 막형성실(21A)에 제1 처리 기판이 도입되고, 소정의 온도까지 온도 상승된다. 이때 상기 막형성실(21A)에는 밸브(V23A)를 통해 캐리어 가스가 선택적으로 공급되고 있다.
또한, 스텝 (2) 및 (3)을 교대로 반복함으로써 기판 처리가 효율 좋게, 즉 높은 처리율으로 실행된다.
도 5의 공정에서는, 막형성실(21A)에 있어서의 막형성 동안에 막형성실(21B)에 있어서 웨이퍼의 교환 및 온도 상승이 행해지고, 또 막형성실(21B)에 있어서의막형성 동안에 막형성실(21A)에 있어서 웨이퍼의 교환 및 온도 상승이 행해지지만, 이와 같이 다른 막형성실에 있어서 막형성 처리중에 다른 막형성실에 있어서는 웨이퍼의 교환만 이루어지지 않고, 온도 상승까지 함으로써, 특히 W막 등을 형성하는 경우에 급속 온도 상승에 의한 막질의 열화나 어긋남의 문제를 회피하는 것이 가능하게 된다. 한편, 산화되기 어려운 금속막을 형성하는 경우나, 소자 구조가 금속의 산화를 회피할 수 있는 것 같은 것인 경우에는, 막형성실(21A)에 있어서의 막형성 처리 공정 후, 막형성실(21B)에 있어서 웨이퍼의 급속 온도 상승을 행하는 것도 가능하다. 마찬가지로, 막형성실(21B)에 있어서의 막형성 처리 공정 후, 막형성실(21A)에 있어서 웨이퍼의 급속 처리 공정을 행하는 것도 가능하다.
<제2 실시의 형태>
이와 같이, 도 5의 처리 순차 순서를 도 2의 (a), (b)의 CVD 처리 장치(20)에 적용함으로써, 예를 들면 강유전체막 혹은 고유전체막을 가지는 반도체 장치의 제조를 효율적으로 실행하는 것이 가능하게 되지만, 특히 PZT 등의 강유전체막이나 고유전체막을 형성하는 경우에는, 앞에서도 발명의 과제에 관련하여 설명한 것처럼, 상기 원료 공급 라인(23) 내의 원료 가스의 압력이 변동하지 않게 밸브(V23A 내지 V23C)의 전환을 할 필요가 있다. 예를 들면 상기 라인(23) 내에 있어서 원료 가스의 압력이 상승하면 원료 가스의 유량이 감소해 버린다.
도 6, 7은 특히 밸브 전환 시에 있어서의 상기 원료 공급 라인(23P) 내의 압력 변동을 제거할 수 있는 본 발명의 제2 실시의 형태에 의한 CVD 퇴적 장치의 구성을 나타낸다. 다만, 도 중에서 앞에서 설명한 부분에는 동일한 참조 부호를 붙이고 설명을 생략한다. 본 실시의 형태에서는 간단화를 위해 더미 막형성실(21C)을 생략하고 있지만 이를 마련한 구성도 용이하게 실현할 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 실시의 형태에서는 밸브(V23A)가 CVD 막형성실(21A)에의 캐리어 가스와 원료 가스의 공급을 전환하는 전환 밸브를 구성하고, 마찬가지로 밸브(V23B)가 CVD 막형성실(21B)에의 캐리어 가스와 원료 가스의 공급을 전환하는 전환 밸브를 구성한다.
상기 전환 밸브(V23A) 및 전환 밸브(V23B)는 제어장치(30)에 의해 제어되고, 상기 CVD 막형성실(21A)에 원료 가스가 공급되는 경우에는 상기 CVD 막형성실(21B)에는 캐리어 가스가, 또 상기 CVD 막형성실(21B)에 원료 가스가 공급되는 경우에는 상기 CVD 막형성실(21A)에는 캐리어 가스가 공급된다.
도 7은 상기 전환 밸브(V23A)의 상세한 구성을 나타낸다.
도 7을 참조하면, 밸브(V23A)는 실제로는 두개의 컨덕턴스 밸브(V23A)1및(V23A)2에 의해 구성되고, 밸브(V23A)1및 (V23A)2는 톱니바퀴에 의해 서로 맞물림으로써, 밸브(V23A)1이 열려 있는 경우에는 밸브(V23A)2는 닫혀지고, 밸브(V23A)2가 열려 있는 경우에는 밸브(V23A)1은 닫혀지도록 구동된다. 전환 밸브(V23B)도 같은 구성을 갖는다.
도 8은 도 7의 전환 밸브(V23A)의 특성을 나타낸다.
도 8을 참조하면, 밸브(V23A)1의 회전과 함께 밸브(V23A)1의 개방도는 증대하고 밸브(V23A)2의 개방도는 감소한다.
전환 밸브(V23B)도 마찬가지이다. 그 결과, 상기 원료 공급 라인(23) 내의 압력은 일정하게 유지되고, 원료 가스를 CVD 막형성실(21A)과 CVD 막형성실(21B)의 사이에서 전환하여도 퇴적은 안정하게 행해져 초기층 형성 등의 문제를 회피할 수 있다.
<제3 실시의 형태>
도 9는 본 발명의 제3 실시의 형태에 의한 CVD 막형성 장치의 구성을 나타낸다. 다만, 도 9중 앞에서 설명한 부분에 대응하는 부분에는 동일한 참조 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
도 9를 참조하면, 본 실시의 형태에 의한 CVD 막형성 장치는 막형성실(21A 및 21B)을 가지고, 원료 라인(23) 내에 원료 가스 및 라인(24A, 24B) 내의 캐리어 가스가 사방 전환 밸브(V23)에 의해 막형성실(21A 및 21B)의 사이에서 선택적으로 전환된다.
도 10은 도 9 중에 나타나는 사방 전환 밸브(V23)의 구성을 나타낸다.
도 10을 참조하면, 상기 전환 밸브(V23)는 톱니바퀴로 순차 맞물림 한 컨덕턴스 밸브(V23a 내지 V23d)에 의해 구성되고, 컨덕턴스 밸브(V23b 및 V23c)에는 상기 원료 공급 라인(23)에 의해 원료 가스가 공급된다. 또, 컨덕턴스 밸브(V23a)에는 라인(24A)에 의해 캐리어 가스가, 컨덕턴스 밸브(V23d)에는 라인(24B)에 의해 캐리어 가스가 공급된다. 컨덕턴스 밸브(V23a 및 V23b)는 막형성실(21A)에, 컨덕턴스 밸브(V23c 및 V23d)는 막형성실(21B)에 결합된다.
컨덕턴스 밸브(V23b와 V23c)는 서로 역방향으로 구동되고, 밸브(V23b)가 열리면 밸브(V23c)는 닫혀지고, 밸브(V23c)가 열리면 밸브(V23b)는 닫혀진다. 또, 밸브(V23a)와 밸브(V23b)는 앞의 실시의 형태와 같이 서로 역방향으로 구동되고, 밸브(V23c)와 밸브(V23d)는 서로 역방향으로 구동된다.
도 11은 상기 사방 전환 밸브(V23)에 있어서의 컨덕턴스 밸브(V23a)의 회전각과 컨덕턴스 밸브(V23b 및 V23c)의 밸브 개방도의 관계를 나타낸다.
도 11에 의해 알 수 있듯이, 밸브(V23b)의 개방도가 감소하면 밸브(V23c)의 개방도가 증대하고, 그 결과, 상기 원료 공급 라인(23) 내의 압력은 일정하게 유지된다. 그 결과, 원료 가스를 CVD 막형성실(21A)과 CVD 막형성실(21B)의 사이에 서 전환하여도 퇴적은 안정하게 행해져 초기층 형성 등의 문제를 회피할 수 있다.
<제4 실시의 형태>
도 12는 본 발명의 제4 실시의 형태에 의한 CVD 막형성 장치의 구성을 나타낸다. 다만, 도 12 중 앞에서 설명한 부분에는 동일한 참조 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
도 12를 참조하면, 본 실시의 형태에서는 도 9의 사방 전환 밸브(V23)가, 구동 회로(31)로부터 실장 제어 유닛(32a 내지 32d)의 각각을 통해 구동되는 개폐 밸브(V23a＇ 내지 V23d＇)에 의해 이루어지는 전환 밸브(V23＇)로 치환하고 있다. 본 실시의 형태에서는 개폐 밸브(V23a＇)가 앞의 실시의 형태의 개폐 밸브(V23a)에, 개폐 밸브(V23b＇)가 앞의 실시의 형태의 개폐 밸브(V23b)에, 개폐 밸브(V23c＇)가앞의 실시의 형태의 개폐 밸브(V23c)에, 개폐 밸브(V23d＇)가 앞의 실시의 형태의 개폐 밸브(V23d)에 대응한다.
도 13의 (a) 내지 (c)는 상기 구동 회로(31)에 의한 개폐 밸브(V23b＇)와 (V23c＇)의 제어를 나타낸다.
도 13(B), (C)에 나타내듯이, 상기 실장 제어 유닛(32b)은 구동 회로(31)에 제어되어 구동 신호 펄스 1을 형성하고, 한편 상기 실장 제어 유닛(32c)은 상기 구동 신호 펄스 1의 하강 가장자리에 응하여 구동 신호 펄스 2를 상승시킨다. 또, 상기 구동 신호 펄스 2의 하강 가장자리에 응하여 구동 신호 펄스 1을 상승시킨다.
이와 같이 본 실시의 형태에서는 원료 공급 라인(23) 내의 원료 가스가 순간적으로 CVD 막형성실(21A와 21B)의 사이에서 변환되기 때문에, 원료 공급 라인(23) 내의 원료 가스의 압력은 도 13(A)에 나타낸 바와 같이 일정하게 유지된다.
<제5 실시의 형태>
도 14는 앞의 제1 내지 제4 실시의 형태 중 어느 하나에 의한 CVD 막형성 장치에 의해 형성된 강유전체막을 가지는 본 발명의 제5 실시의 형태에 의한 강유전체 메모리 장치(110)의 구성을 나타낸다.
도 14를 참조하면, 강유전체 메모리 장치(110)는 소자 분리 영역(112)에 의해 구획 형성되고, p형 웰(well)(111A)이 형성된 Si 기판(111) 상에 형성되어 있고, 상기 p형 웰(111A)에 의해 이루어지는 소자 영역 상에는 채널 영역에 대응하여 게이트 전극(113)이 게이트 절연막(도시하지 않음)을 통해 워드 라인으로서 형성되어 있다. 또 상기 소자 영역중에 있어서는 상기 Si 기판(111) 내에는 상기 게이트전극(113)의 양측으로 n+형의 확산 영역(111B 및 111C)이 형성되어 있다.
상기 게이트 전극(113)은 층간 절연막(114)에 의해 덮어져 있고, 상기 층간 절연막(114) 중에는 상기 확산 영역(111C)을 노출하는 콘택트 홀(118)이 형성되고, 상기 층간 절연막(114) 상에는 상기 콘택트 홀(118)에 대응하여 상기 확산 영역(111C)에 콘택트 하는 전극(119B)이 비트 라인(bit line)으로서 형성되어 있다.
상기 층간 절연막(114) 상에는 하부 전극(115)이 형성되고, 상기 하부 전극(115) 상에 상기 제1 내지 제4 실시의 형태 중 어느 하나에 의한 CVD 막형성 장치를 사용하고, PZT막이나 SBT막 등의 강유전체막(116)이 형성되어 있다.
또한, 상기 강유전체막(116) 상에는 상부 전극(117)이 형성되고, 게다가 이와 같이 하여 형성된 캐패시터를 덮도록 SiO2막(118)이 형성되어 있다.
상기 SiO2막(118) 중에는 상기 상부 전극(117)을 노출하는 콘택트 홀이 형성되고, 상기 SiO2막(118) 상에는 로컬 배선 패턴(119A)이, 상기 층간 절연막(114) 중에 상기 확산 영역(111B)을 노출하도록 형성된 콘택트 홀(118)을 통해 상기 확산 영역(111B)과 콘택트 하도록 형성되어 있다.
또, 상기 로컬 배선 패턴(119A) 상에는 보호 절연막(120)이 형성되어 있다.
상기 강유전체막(116)을 앞에서 설명한 어느 한 실시의 형태에 의한 CVD 막형성 장치에 의해 형성함으로써, 특히 막형성 개시 직후에 상기 하부 전극(115)과의 계면 근방에 형성되기 쉬운 조성 및 물성이 막(116) 중의 다른 부분과 다른 초기층의 형성을 억제 할 수 있어 안정된 특성을 가지는 강유전체 메모리 장치를 실현할 수 있다.
<제6 실시의 형태>
도 15는 도 2의 (a), (b)의 CVD 막형성 장치(20)를 사용한 본 발명의 제6 실시의 형태에 의한 연속 막형성 순차 순서의 예를 나타낸다.
도 15를 참조하면, 스텝(11)에 있어서 더미 막형성실(21C) 내에 있어서 더미 막형성을 하고, 그 동안에 제1 피처리 기판을 제1 막형성실(21A)에 도입하고 온도 상승을 한다.
다음에, 스텝(12)에 있어서 막형성실(21A) 내에 있어서 온도 상승을 계속하고, 동시에 막형성실(21B)에 제2 피처리 기판을 도입하고 온도 상승을 한다. 이 동안 상기 더미 막형성실(21C)에 원료 가스가 공급되고 더미 막형성이 행해진다.
다음에, 스텝(13)에 있어서 막형성실(21A) 내에 있어서 상기 제1 피처리 기판 상에 제1 CVD 막을 막형성하고, 동시에 더미 막형성실(21C) 내에 있어서 더미 막형성을 한다. 이 동안 막형성실(21B)에 있어서는 온도 상승이 계속된다.
다음에, 스텝(14)에 있어서 막형성실(21B) 내에 있어서 상기 제2 피처리 기판 상의 제2 CVD 막을 막형성하고, 동시에 막형성실(21A)에 제3 피처리 기판을 도입하고 온도 상승을 한다.
또한, 스텝(12) 내지 (14)의 공정을 반복함으로써 막형성실(21A와 21B)에 있어서 교대로 CVD 막형성을 한다.
본 실시예의 CVD 막형성 프로세스에서는, 더미 막형성실(21C)에서의 더미 막형성이 반복하여 행해지기 때문에, 원료의 사용 효율은 좋지 않지만 막형성 시간에 비해 기판의 온도 상승에 시간이 걸리는 것 같은 경우에는 유효하다.
본 실시예에서는 더미 막형성실(21C)에서의 더미 막형성 공정이 막형성실(21A 혹은 21B) 내에 있어서의 막형성 공정 동안 개재하기 때문에, 더미 막형성실(21C)은 막형성실(21A 혹은 21B)과 같은 구성으로 하고 컨덕턴스를 대체로 일치시키는 것이 바람직하다.
<제7 실시의 형태>
이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 제7 실시의 형태에 대해서 설명한다.
도 16은 본 발명의 막형성 방법을 실시하는 다중 챔버(chamber) 시스템(1)의 구성예를 나타낸다. 도시의 다중 챔버 시스템(1)은 평면이 5각형 모양인 반송실(40)을 가지고 있다.
도 16을 참조하면, 반송실(40)에는 제1 내지 제4 막형성실(51 내지 53)과, 가열실(55)과, 반출입실(56)이 각각 진공 밸브(91 내지 93, 95 내지 96)를 통해 접속되어 있다. 또, 상기 반송실(40) 내에는 회전 가능한 지지체(44)와, 상기 지지체(44) 상에 부착된 신축 가능 암(41, 42)과, 상기 암(arm)(41, 42)의 선단에 부착되고 절연체에 의해 이루어지는 핸드(hand)(43)를 구비한 반송 로보트(robot)(45)가 배치되어 있다. 상기 반송 로보트(45)는, 지지체(44)를 회전키켜서 암(41, 42)을 신축시킴으로써, 그 선단의 핸드(43)를 상술한 각 실(51 내지 53, 55 내지 56)의 사이에서 이동시킬 수 있다. 또, 상기 핸드(43)는 그 상면에 기판을 놓을 수 있도록 구성되어 있고, 기판을 핸드(43)에 실은 상태로 그 기판을 각처리실(51 내지 53, 55 내지 56)의 사이에서 반송할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 반송실(40) 및 이에 접속된 각 처리실(51 내지 53, 55 내지 56)에는 진공 배기계(60 내지 63, 65 내지 66)가 각각 접속되어 있고, 각각의 진공 배기계(60 내지 63, 65 내지 66)를 기동함으로써 각각의 내부를 진공 배기하는 것이 가능하다.
상기 각 처리실(51 내지 53, 55 내지 56)에는 각각 가스 도입계가 접속되어 있고, 각 가스 도입계를 기동함으로써 각각의 내부에 가스가 도입된다. 실제로는 가스 도입계는 각 처리실(51 내지 53, 55 내지 56)의 전부에 접속되어 있지만, 도 1에는 그 중 제1 및 제2 막형성실(51, 52)에 설치된 가스 도입계(99) 만이 나타나 있다.
상기 가스 도입계(99)는 가스 공급원(70)과 2개의 원료측 유량 조정기(81, 83)와 2개의 캐리어측 유량 조정기(82, 84)를 가지고 있고, 상기 가스 공급원(70)은 원료 가스 실린더(cylinder)(71)와 캐리어 가스 실린더(72)를 구비하고 있다. 상기 원료 가스 실린더(71)의 내부에는 막형성하고 싶은 금속 원소를 포함한 원료 가스가 저장되고, 한편 상기 캐리어 가스 실린더(72)의 내부에는 막형성하는 금속재료를 포함하지 않는 불활성 가스 등으로부터 이루어진 캐리어 가스가 충전되어 있다.
상기 제1 막형성실(51)과 원료 가스 실린더(71) 및 캐리어 가스 실린더(72)의 사이에는, 각각 원료측 유량 조정기(81)와 캐리어측 유량 조정기(82)가 설치되고 있고, 원료측 유량 조정기(81)와 캐리어측 유량 조정기(82)를 동작시킴으로써,상기 원료 가스 실린더(71) 및 캐리어 가스 실린더(72) 내의 원료 가스와 캐리어 가스가 각각 원료측 유량 조정기(81) 및 캐리어측 유량 조정기(82)로 유량을 조정한 후에 제1 막형성실(51)에 도입된다. 이때 상기 원료측 유량 조정기(81) 및 캐리어측 유량 조정기(82)의 유량을 모두 0으로 설정함으로써 원료 가스의 도입을 정지할 수 있다.
마찬가지로 상기 제2 막형성실(52)과, 원료 가스 실린더(71) 및 캐리어 가스 실린더(72)와의 사이에는, 각각 원료측 유량 조정기(83)와 캐리어측 유량 조정기(84)가 설치되고 있고, 원료 가스와 캐리어 가스를 원료측 유량 조정기(83)와 캐리어측 유량 조정기(84)로 유량 조정한 후에 제2 막형성실(52) 내부에 도입할 수 있도록 되어 있다.
다음에, 상기 제1 내지 제3 막형성실(51 내지 53)의 구성에 대해서 설명한다. 다만, 상기 제1 내지 제3 막형성실(51 내지 53)은 모두 같은 구성이므로 이하에서는 제1 막형성실(51)에 대해서만 설명한다.
제1 막형성실(51)은 도 17에 나타낸 바와 같이 진공조(2)를 가지고, 상기 진공조(2)의 내부 저면에는 재치대(mounting table)(7)가 배치되어 있다. 재치대(7)의 표면은 평탄하게 형성되어 있고, 후술하는 기판을 놓을 수 있도록 구성되어 있다.
또한, 진공층(2) 내부의 천정 측에는 샤워 플레이트(shower plate)(6)이 배치되어 있다.
상기 샤워 플레이트(6)의 가스 도입구(8)에는 상술의 가스 도입계(99)가 접속되어 있고, 가스 공급원(99)으로부터 방출된 혼합 가스는 가스 도입구(8)로부터 가스 저장실(4) 내에 도입된다.
또한, 상기 샤워 플레이트(6)의 방출면(9)에는 다수의 구멍(5)이 설치되어 있고, 가스 도입구(8)로부터 가스 저장실(4) 내에 도입된 혼합 가스가 상기 구멍(5)으로부터 진공조(2)로 방출된다.
상기 진공조(2)의 내부 저면 측에는 재치대(7)가 상기 샤워 플레이트(6)의 방출면(9)과 평행이 되도록 배치되어 있고, 상기 구멍(5)으로부터 방출되는 가스는 재치대(7)를 향해 분무된다. 또, 상기 가열실(55)은 내부에 도시하지 않는 히터를 가지고 있고, 기판을 가열하여 이를 막형성 가능한 온도까지 온도 상승시킨다.
이하, 상기 진공 다중 쳄버 시스템(1)을 이용하여 기판 표면에 금속막을 막형성하는 프로세스를 설명한다.
반출입실(56)로부터 진공 다중 쳄버(50) 내에 기판을 반입한 후, 이를 가열실(55)로 반송하고, 반송실(55)에서 막형성 가능한 온도까지 온도 상승한다. 그 후, 이와 같이 하여 온도 상승된 기판의 하나를 막형성실(52)로 반송하고, 상기 막형성실(52) 내부의 재치대(7) 상에 놓는다. 다음에, 상기 막형성실(52)과 반송실(40) 사이의 진공 밸브(92)를 폐쇄하고, 또한 가스 도입계(99)로부터 원료 가스 및 캐리어 가스를 상기 막형성실(52)에 도입한다.
그 결과, 이와 같이 하여 막형성실(52)에 도입된 원료 가스 및 캐리어 가스는 샤워 플레이트(6)로부터 기판 표면에 분무되고, 상기 막형성실(52) 내부에 배치된 기판 표면에 금속 박막의 성장이 시작된다.
이렇게 해서 막형성실(52)에 있어서의 막형성 처리가 개시된 후, 상기 가열실(55)로부터 소정의 온도로 가열된 다음의 기판이 상기 반송실(40)을 거쳐서 다음의 막형성실(51)에 도입되고 재치대(7) 상에 놓여진다. 또한, 상기 막형성실(51)과 반송실(40) 사이의 진공 밸브(91)를 폐쇄하고, 원료 가스 및 캐리어 가스를 막형성실(51)에 도입한다. 이에 의해, 상기 막형성실(51)에 있어서의 기판의 막형성 처리가 개시된다.
이때 상기 막형성실(52) 내의 기판은 막형성실(51) 내의 기판보다 먼저 막형성 처리가 개시되어 있으므로, 막형성실(52)내의 기판 처리는 막형성실(51) 내의 기판 처리보다 먼저 종료한다.
도 16의 시스템에서는, 상기 막형성실(52)에서의 기판 막형성 처리가 종료하면, 상기 막형성실(52)에 도입되어 있던 원료 가스와 캐리어 가스를 막형성 처리중의 막형성실(51)로 압력 변동이 생기지 않도록 상기 가스 도입계(99)에 접속된 더미실(57)로 전환한다. 상기 가스 도입계(99)에는 더미실(57)에 접속되는 원료측 유량 조정기(85) 및 캐리어측 유량 조정기(86)가 설치되어 있다.
상기 더미실(57)은 막형성실(51, 52)과 같은 배기 컨덕턴스를 가지는 처리실이고, 진공 배기계(67)에 의해 내부를 진공 배기되도록 구성되어 있다. 앞에서도 설명한 것처럼, 상기 더미실(57)은 상기 가스 도입계(99)에 접속되어 있고 원료 가스와 캐리어 가스가 상기 가스 도입계(99)에 설치된 원료측 유량 조정기(85) 및 캐리어측 유량 조정기(86)에 의해 유량 조정된 후 상기 더미실(57)에 도입된다.
상기 막형성실(51) 내에서 막형성 처리가 되고 있는 동안은, 상기더미실(57)은 진공 배기계(67)에 의해 진공 배기되어 있고, 게다가 상기 더미실(57) 내부에는 원료 가스도 캐리어 가스도 도입되어 있지 않기 때문에, 상기 더미실(57)의 내부는 이 시점에서는 진공 상태로 되어 있다. 그래서, 상기 막형성실(52)에서의 기판 막형성 처리가 종료하면, 상기 막형성실(52)에 접속된 원료측 유량 조정기(83) 및 캐리어측 유량 조정기(84)를 조정하고 원료 가스와 캐리어 가스의 유량을 0으로 한다. 또한, 상기 막형성실(52) 내에 도입하고 있던 원료 가스와 캐리어 가스의 혼합 가스의 도입을 정지하는 것과 동시에, 더미실(57)에 접속된 원료 가스 유량 조정기(85)와 캐리어 가스 유량 조정기(86)를 동작시키고 원료 가스와 캐리어 가스를 더미실(57) 내에 도입한다. 이때 상기 더미실(57) 내부에 도입되는 원료 가스와 캐리어 가스의 유량을 상기 막형성실(52)에 도입되어 있던 원료 가스와 캐리어 가스의 유량과 각각 동일하게 제어한다.
그 결과, 상기 막형성실(52) 내부로의 가스 도입이 정지할 때까지 동안, 상기 막형성실(52) 내부에 도입되어 있던 가스와 동량의 원료 가스 및 캐리어 가스는 더미실(57)에 도입된다.
앞에서도 설명한 것처럼, 상기 더미실(57)의 배기 컨덕턴스는 상기 막형성실(51, 52)과 동일이고, 이 때문에 더미실(57)은 막형성실(52)과 같은 배기 속도로 진공 배기된다. 그래서, 이 더미실(57)에 상기 막형성실(52)에 도입되어 있던 것과 동량의 원료 가스 및 캐리어 가스가 도입되면, 더미실(57) 내부의 압력은 막형성중의 막형성실(52) 내의 압력과 같아지게 된다.
이 때문에, 가스 도입계(99)로부터 막형성실(52)에의 가스 도입이 정지하여도, 가스 도입계(99)에 있어서는 막형성실(52)에 도입되어 있던 가스가 그대로 더미실(57)에 도입된 것과 같은 상태로 되고, 막형성실(52)로부터 더미실(57)로 가스의 도입을 전환하여도, 원료 가스 실린더(71)와 캐리어 가스 실린더(72)의 어느 쪽에 있어서도 압력 변동은 생기지 않는다. 이 때문에, 각각의 실린더에 있어서의 압력 변동이 막형성중의 막형성실(51)로 전반(傳搬)하여 내부 압력 변동을 일으키는 일은 없다. 이와 같이, 상기 막형성실(51)의 압력 변동이 원인으로 막형성실(51) 내에서 막형성중의 금속 박막의 막질에 영향이 미치는 문제를 효과적으로 회피할 수 있다.
막형성실(52)에서의 막형성 처리가 종료하면 진공 밸브(92)를 열고, 막형성을 종료한 기판을 상기 막형성실(52)로부터 반송실(40)로 반출한다. 이와 같이 하여 반출된 기판은 다음의 막형성실에 반송된다.
그 후, 상기 가열실(55)과 반송실(40) 사이의 진공 밸브(95)를 열고, 상기 가열실(55)에서 소정의 막형성 온도까지 온도 상승된 미처리 기판을 반송실(40)에 반입하고, 또한, 막형성실(52) 반송실(40) 사이의 진공 밸브(91)를 열고, 상기 미처리 기판을 반송실(40)로부터 막형성실(52)로 반송한다.
그 후, 상기 진공 밸브(91)를 닫고, 상기 더미실(57)에 접속된 원료측 유량 조정기(85)와 캐리어측 유량 조정기(86)를 제어하여 원료 가스 및 캐리어 가스의 유량을 0으로 하고, 더미실(57)에의 원료 가스 및 캐리어 가스의 도입을 정지한다. 이와 동시에, 상기 제1 막형성실(51)에 접속된 원료측 유량 조정기(81)와 캐리어측 유량 조정기(86)를 조정하고, 상기 원료 가스와 캐리어 가스를 상기 막형성실(52)내에 도입한다. 이때 막형성실(52) 내에 도입되는 원료 가스 및 캐리어 가스의 유량을 더미실(57)에 도입되어 있던 원료 가스 및 캐리어 가스의 유량과 각각 동일하게 해 둔다.
이와 같이, 막형성실(52)에 가스 도입을 개시할 때이어도, 본 실시예의 시스템에서는 더미실(57)에 도입되어 있던 가스와 동량의 가스가 막형성실(53)에 도입되기 때문에, 막형성중의 막형성실(51) 내에 있어서의 가스 유량의 변동은 없고, 따라서 막형성실(51) 내부에 압력 변동이 생기는 일은 없다.
그 후, 상기 막형성실(51)에서의 막형성이 종료하면, 먼저 막형성실(52)에서 막형성이 종료한 경우와 마찬가지로 막형성실(51)에의 원료 가스 및 캐리어 가스의 도입이 정지되고, 동시에 막형성실(51)에 도입하고 있던 원료 가스 및 캐리어 가스와 동량의 원료 가스 및 캐리어 가스가 더미실(57)에 도입된다. 그 결과, 막형성실(51)의 막형성 종료시에, 막형성중의 막형성실(52)의 압력이 변동하는 일은 없다. 이와 같이 본 실시예에 의한 다중 챔버 시스템(1)에서는, 가스 전환이 생겨도 처리실의 내압 변동, 및 이 내압 변동에 수반하는 각 막형성실에서 막형성중의 막의 막질 변화가 생기는 일은 없다.
또, 상기 실시 형태에서는, 더미실(57)의 내부에는 캐리어 가스와 원료 가스의 양쪽 모두를 도입하고 있었지만, 예를 들면 막형성실(51 혹은 52)에 도입하고 있던 원료 가스와 캐리어 가스의 합계 유량과 동일한 유량의 캐리어 가스를 더미실(57)에 도입하도록 구성해도 괜찮다. 이 경우, 고가의 금속 원료 가스가 더미실(57) 내에서 쓸데없이 소비되는 일이 없어 반도체 장치의 제조 비용을 저감할수 있다.
또, 상기의 실시 형태에서는, 더미실(57)과 막형성실(51, 52)의 배기 컨덕턴스는 서로 동일한 것으로 했지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 더미실(57)의 배기 컨덕턴스를 막형성실(51, 52)의 1/2로 설정하고, 더미실(57)에 접속된 진공 배기계(67)의 능력을 막형성실(51, 52)의 2배로 해도 좋다. 이 경우, 진공 배기계(67)로 더미실(57)의 내부를 진공 배기하면서, 동시에 막형성중의 막형성실(51 혹은 52)에 도입되는 가스와 같은 유량의 가스를 더미실(57) 내부에 도입함으로써, 더미실(57)의 압력을 막형성중의 막형성실(51 혹은 52)의 압력과 같게 할 수 있어 막형성실의 압력 변동을 억제할 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이 특정의 실시예에 한정되는 것은 아니고, 특허 청구의 범위에 기재의 요지 내에 있어서 여러 가지 변형·변경이 가능하다.
(부기 1)　제1 CVD 막형성실에 제1 피처리 기판을 도입하는 공정과,
상기 제1 CVD 막형성실 내에 있어서, 상기 제1 피처리 기판의 온도를 소정의 처리 온도까지 상승시키는 공정과,
상기 제1 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제1 피처리 기판 상에 제1 막을, 상기 제1 CVD 막형성실 내에 원료 라인 내의 기상 원료를 공급함으로써 성장시키는 공정과,
제2 CVD 막형성실에 제2 피처리 기판을 도입하는 공정과,
상기 제2 CVD 막형성실 내에 있어서, 상기 제2 피처리 기판의 온도를 상기소정의 처리 온도까지 상승시키는 공정과,
상기 제2 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 피처리 기판 상에 제2 막을, 상기 제2 CVD 막형성실 내에 상기 원료 라인 내의 상기 기상 원료를 공급함으로써 성장시키는 공정을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법에 있어서,
상기 제1 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제1 피처리 기판 상에 제1 막을 성장시키는 공정은, 상기 원료 라인 내의 상기 기상 원료를, 상기 제1 CVD 막형성실에 선택적으로 공급하는 공정을 포함하고,
상기 제2 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제2 피처리 기판 상에 제2 막을 성장시키는 공정은, 상기 원료 라인 내의 상기 기상 원료를 상기 제2 CVD 막형성실에 선택적으로 공급하는 공정을 포함하고,
상기 제2 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제2 피처리 기판 상에 상기 제2 막을 성장시키는 공정은, 상기 제1 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제1 피처리 기판 상에 상기 제1 막을 형성하는 공정 후, 상기 원료 라인 내의 상기 기상 원료를 상기 제1 CVD 실로부터 상기 제2 CVD 실로 전환함으로써 실행되고,
상기 전환은, 상기 원료 라인 내의 상기 기상 원료의 압력이 실질적으로 동일한 값으로 유지되도록 실행되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
(부기 2)　상기 제2 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제2 피처리 기판 상에 상기 제2 막을 성장시키는 공정 동안, 상기 제1 CVD 막형성실에 있어서는 상기 제1 피처리 기판이 제3 피처리 기판과 교환되고,
상기 제2 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제2 피처리 기판 상에 상기 제2 막을 성장시키는 공정 후, 상기 제1 CVD 막형성실 내에 있어서, 상기 제3 피처리 기판의 온도를 상기 소정의 처리 온도까지 상승시키는 공정과, 상기 제1 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제3 피처리 기판 상에 제3 막을, 상기 제1 CVD 막형성실 내에 원료 라인 내의 기상 원료를 선택적으로 공급함으로써 성장시키는 공정을 더 포함하고, 상기 제1 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제3 막을 성장시키는 공정은, 상기 원료 라인 내의 기상 원료를 상기 제2 CVD 막형성실로부터 상기 제1 CVD 막형성실로 전환하는 공정을 포함하고, 상기 전환 공정은, 상기 원료 라인 내의 압력이 실질적으로 일정한 값으로 유지되도록 실행되는 것을 특징으로 하는 부기 1 기재의 반도체 장치의 제조 방법.
(부기 3)　상기 제1 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제3 피처리 기판 상에 상기 제3 막을 성장시키는 공정 동안, 상기 제2 CVD 막형성실에 있어서는 상기 제2 피처리 기판이 제4 피처리 기판과 교환되고,
상기 제1 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제3 피처리 기판 상에 상기 제3 막을 성장시키는 공정 후, 상기 제4 CVD 막형성실 내에 있어서, 상기 제4 피처리 기판의 온도를 상기 소정의 처리 온도까지 상승시키는 공정과, 상기 제2 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제4 피처리 기판 상에 제4 막을, 상기 제4 CVD 막형성실 내에 원료 라인 내의 기상 원료를 선택적으로 공급함으로써 성장시키는 공정을 더 포함하고,
상기 제2 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제4 막을 성장시키는 공정은, 상기 원료 라인 내의 기상 원료를 상기 제1 CVD 막형성실로부터 상기 제2 CVD 막형성실로 전환하는 공정을 포함하고, 상기 전환 공정은, 상기 원료 라인 내의 압력이 실질적으로 일정한 값으로 유지되도록 실행되는 것을 특징으로 하는 부기 2 기재의 반도체 장치의 제조 방법.
(부기 4)　상기 제1 및 제2 CVD 막형성실에는, 또한, 산소 가스가 공급되는 것을 특징으로 하는 부기 1 내지 3 중 어느 한 항 기재의 반도체 장치의 제조 방법.
(부기 5)　상기 제1 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제1 막을 성장시키는 공정에 앞서, 상기 원료 라인 내의 상기 기상 원료를 더미 막형성실에 선택적으로 공급하는 공정을 포함하고, 상기 제1 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제1 막을 성장시키는 공정은, 상기 원료 라인 내의 상기 기상 원료를, 상기 더미 막형성실로부터 상기 제1 CVD 막형성실에, 상기 원료 라인 내의 상기 기상 원료의 압력이, 실질적으로 일정한 값으로 유지되도록 전환하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 부기 1 내지 4 중 어느 한 항 기재의 반도체 장치의 제조 방법.
(부기 6)　상기 기상 원료는 유기 금속 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 부기 1 내지 5 중 어느 한 항 기재의 반도체 장치의 제조 방법.
(부기 7)　상기 기상 원료를 상기 제1 CVD 막형성실과 상기 제2 CVD 막형성실과의 사이에서 전환하는 공정은, 상기 원료 라인과 상기 제1 CVD 막형성실과의 사이에 설치된 제1 밸브의 밸브 개방도를 서서히 감소 또는 증대시키고, 이에 따라 상기 원료 라인과 상기 제2 CVD 막형성실과의 사이에 설치된 제2 밸브의 밸브 개방도를 서서히 증대 또는 감소시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 부기 1 내지 6 중 어느 한 항 기재의 반도체 장치의 제조 방법.
(부기 8)　상기 기상 원료를 상기 제1 CVD 막형성실과 상기 제2 CVD 막형성실과의 사이에서 전환하는 공정은, 상기 원료 라인과 상기 제1 CVD 막형성실과의 사이에 설치된 제1 밸브의 밸브 개방도를 순간적으로 감소 또는 증대시키고, 상기 밸브 개방도의 순간적인 천이에 따라 상기 원료 라인과 상기 제2 CVD 막형성실과의 사이에 설치된 제2 밸브의 밸브 개방도를 순간적으로 증대 또는 감소시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 부기 1 내지 6 중 어느 한 항 기재의 반도체 장치의 제조 방법.
(부기 9)　상기 원료 라인 내의 상기 기상 원료를 상기 제1 CVD 막형성실에 선택적으로 공급하는 공정은, 동시에 불활성 가스를 상기 제2 CVD 막형성실에 공급하는 공정을 포함하고, 상기 원료 라인 내의 상기 기상 원료를 상기 제2 CVD 막형성실에 선택적으로 공급하는 공정은, 동시에 불활성 가스를 상기 제1 CVD 막형성실에 공급하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 부기 1 내지 8 중 어느 한 항 기재의 반도체 장치의 제조 방법.
(부기 10)　가스 공급원과 이 가스 공급원에 접속된 제1, 제2 막형성실을 이용하고, 상기 제1, 제2 막형성실의 내부에 각각 기판을 배치하고,
상기 제1, 제2 막형성실의 내부를 배기하면서. 상기 가스 공급원으로부터 박막의 원료 가스를 상기 제1, 제2 막형성실의 내부에 각각 도입하고, 상기 제1, 제2 막형성실 내부의 각 기판의 표면에 상기 박막을 막형성하는 막형성 방법으로서,
상기 제1, 제2 막형성실과 다른 더미실을 배치하고, 이 더미실을 상기 가스공급원과 접속해 두고,
상기 제2 막형성실 내의 기판에의 막형성을 계속하면서 상기 제1 막형성실 내의 기판에의 막형성을 종료할 경우에, 미리 상기 더미실의 내부를 진공 배기하고, 상기 제1 막형성실에 도입하고 있던 상기 원료 가스의 도입을 정지함과 동시에, 상기 제1 막형성실에 도입하고 있던 원료 가스와 동량의 원료 가스를 상기 가스 공급원으로부터 상기 더미실에 도입하는 막형성 방법.
(부기 11)　상기 더미실의 배기 컨덕턴스를 상기 제1, 제2 막형성실과 동일하게 하는 부기 10 기재의 막형성 방법.
(부기 12)　상기 제2 막형성실 내의 기판에의 막형성을 계속하면서 상기 제1 막형성실에서의 막형성이 종료한 후에, 미처리의 기판을 상기 제1 막형성실에 반입하고, 상기 제1 막형성실 내의 미처리의 기판에의 막형성을 개시하는 부기 10 또는 11의 어느 한 항 기재의 막형성 방법으로서,
상기 미처리의 기판에의 막형성을 개시할 때에는, 상기 더미실에 도입하고 있던 상기 원료 가스의 도입을 정지함과 동시에, 상기 더미실에 도입하고 있던 것과 동량의 원료 가스를 상기 제1 막형성실에 도입하는 막형성 방법.
(부기 13)　상기 제1, 제2 막형성실 내의 각 기판에의 막형성에 있어서는, 상기 제1, 제2 막형성실에 상기 박막의 구성 재료를 포함하지 않는 가스인 캐리어 가스를 상기 원료 가스와 함께 도입하고,
상기 제1 막형성실 내의 기판에의 막형성을 종료할 경우에는, 상기 원료 가스와 함께, 상기 제1 막형성실에 도입하고 있던 캐리어 가스와 동량의 캐리어 가스를 상기 더미실에 도입하는 부기 10 내지 12의 어느 한 항 기재의 막형성 방법.
(부기 14)　상기 제1, 제2 막형성실 내의 기판에의 막형성에서는, 상기 제1, 제2 막형성실에 상기 박막의 구성 재료를 포함하지 않는 가스인 캐리어 가스를 상기 원료 가스와 함께 도입하고,
상기 제1 막형성실 내의 기판에의 막형성을 개시할 때에는, 상기 원료 가스와 함께, 상기 더미실에 도입하고 있던 캐리어 가스와 동량의 캐리어 가스를 상기 제1 막형성실에 도입하는 부기 10 내지 13의 어느 한 항 기재의 막형성 방법.
(부기 15)　제1 피처리 기판을 도입한 후에, 이 제1 피처리 기판의 온도를 소정의 처리 온도까지 상승시키고, 원료 라인 내의 기상 원료를 내에 공급하면서, 이 제1 피처리 기판 상에 제1 막을 피막 가능하게 구성한 제1 CVD 막형성실과,
제2 피처리 기판을 도입한 후에, 이 제2 피처리 기판의 온도를 소정의 처리 온도까지 상승시키면서, 상기 원료 라인 내의 상기 기상 원료를 내에 공급하면서, 이 제2 피처리 기판 상에 제2 막을 피막 가능하게 구성한 제2 CVD 막형성실을 가지고 이루어지고,
상기 제1 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제1 피처리 기판 상에 제1 막을 성장시킬 때에, 상기 원료 라인 내의 상기 기상 원료를 상기 제1 CVD 막형성실에 선택적으로 공급하여 이루어지고, 한편,
상기 제2 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제2 피처리 기판 상에 상기 제2 막을 성장시킬 때에, 상기 제1 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제1 피처리 기판 상에 상기 제1 막을 형성한 후에, 상기 원료 라인 내의 상기 기상 원료를 상기 제1 CVD실로부터 상기 제2 CVD 실로 전환함으로써 실행되도록 구성하여 이루어지고, 한편,
상기 전환은, 상기 원료 라인 내의 상기 기상 원료의 압력이 실질적으로 동일한 값으로 유지되도록 실행되는 것을 특징으로 하는 막형성 장치.
(부기 16)　상기 제2 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제2 피처리 기판 상에 상기 제2 막을 성장하는 도중에는, 상기 제1 CVD 막형성실에 있어서는 상기 제1 피처리 기판을 제3 피처리 기판과 교환 가능하게 구성하고,
상기 제2 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제2 피처리 기판 상에 상기 제2 막을 성장한 후에는, 상기 제1 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제3 피처리 기판의 온도를 상기 소정의 처리 온도까지 상승시키면서, 상기 원료 라인 내의 상기 기상 원료를 선택적으로 내에 공급하면서, 상기 제3 피처리 기판 상에 제3 막을 막형성 가능하게 구성하고, 한편,
상기 원료 라인 내의 기상 성장을 상기 제2 CVD 막형성실로부터 상기 제1 CVD 막형성실로 전환하고, 상기 제1 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제3 막을 성장시킬 때, 상기 전환은 상기 원료 라인 내의 압력이 실질적으로 일정한 값으로 유지되도록 실행되는 것을 특징으로 하는 부기 15 기재의 막형성 장치.
(부기 17)　상기 제1 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제3 피처리 기판 상에 상기 제3 막을 성장시키는 공정의 도중 상기 제2 CVD 막형성실에 있어서는 상기 제2 피처리 기판을 제4 피처리 기판과 교환 가능하게 구성하고,
상기 제1 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제3 피처리 기판 상에 상기 제3 막을 성장한 후에는, 상기 제4 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제4 피처리 기판의 온도를 상기 소정의 처리 온도까지 상승시키면서, 상기 원료 라인 내의 상기 기상 원료를 선택적으로 상기 제2 CVD 막형성실 내에 공급하고, 상기 제4 피처리 기판 상에 제4 막을 막형성 가능하게 구성하고, 한편,
상기 원료 라인 내의 기상 성장을 상기 제1 CVD 막형성실로부터 상기 제2 CVD 막형성실로 전환하고, 상기 제4 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제4 막을 성장시킬 때, 상기 전환은 상기 원료 라인 내의 압력이 실질적으로 일정한 값으로 유지되도록 실행되는 것을 특징으로 하는 부기 16 기재의 막형성 장치.
(부기 18)　상기 제1 및 제2 CVD 막형성실에는, 또한, 산소 가스가 공급 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 부기 15 내지 부기 17 기재의 막형성 장치.
(부기 19)　상기 제1 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제1 막을 성장하기 전에, 상기 원료 라인 내의 상기 기상 원료를 더미 막형성실에 선택적으로 공급 가능하게 구성하고, 상기 제1 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제1 막을 성장시킬 때에는, 상기 원료 라인 내의 상기 기상 원료를, 상기 더미 막형성실로부터 상기 제1 CVD 막형성실에, 상기 원료 라인 내의 상기 기상 원료의 압력이 실질적으로 일정한 값으로 유지되도록 전환하는 것을 특징으로 하는 부기 15 내지 18 기재의 막형성 장치.
(부기 20)　상기 기상 원료로서 유기 금속 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 부기 15 내지 19 기재의 막형성 장치.
본 발명에 의하면, 제1 및 제2 CVD 막형성실에 있어서 원료 가스를 전환하면서 CVD 막형성을 교대로 함으로써, 기판 처리 및 반도체 장치 제조 때의 처리율이 향상하고, 또 원료 가스의 낭비가 없어진다. 이때 본 발명에서는 원료 가스의 전환을 원료 가스 공급계에 있어서 압력 변동이 생기지 않도록 실행되기 때문에, 형성되는 CVD 막의 막질이 안정되고 바람직하지 않은 초기층 형성이 효과적으로 억제된다. 이 때문에, 본 발명은 특히 원료 가스의 압력 변동의 영향을 받기 쉬운 강유전체막이나 고유전체막의 CVD 막형성에 유효하다.
또한, 본 발명에서는 더미 막형성실을 마련함으로써 연속 처리 개시에 있어 막형성 장치를 연속 운전하고 있는 것과 같은 상태로 정돈하는 것이 가능하다.

Claims (8)

  1. 제1 CVD 막형성실에 제1 피처리 기판을 도입하는 공정과,
    상기 제1 CVD 막형성실 내에 있어서, 상기 제1 피처리 기판의 온도를 소정의 처리 온도까지 상승시키는 공정과,
    상기 제1 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제1 피처리 기판 상에 제1 막을, 상기 제1 CVD 막형성실 내에 원료 라인 내의 기상 원료를 공급함으로써 성장시키는 공정과,
    제2 CVD 막형성실에 제2 피처리 기판을 도입하는 공정과,
    상기 제2 CVD 막형성실 내에 있어서, 상기 제2 피처리 기판의 온도를 상기 소정의 처리 온도까지 상승시키는 공정과,
    상기 제2 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 피처리 기판 상에 제2 막을, 상기 제2 CVD 막형성실 내에 상기 원료 라인 내의 상기 기상 원료를 공급함으로써 성장시키는 공정을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법에 있어서,
    상기 제1 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제1 피처리 기판 상에 제1 막을 성장시키는 공정은, 상기 원료 라인 내의 상기 기상 원료를 상기 제1 CVD 막형성실에 선택적으로 공급하는 공정을 포함하고,
    상기 제2 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제2 피처리 기판 상에 제2 막을 성장시키는 공정은, 상기 원료 라인 내의 상기 기상 원료를 상기 제2 CVD 막형성실에 선택적으로 공급하는 공정을 포함하고,
    상기 제2 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제2 피처리 기판 상에 상기 제2 막을 성장시키는 공정은, 상기 제1 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제1 피처리 기판 상에 상기 제1 막을 형성하는 공정 후에, 상기 원료 라인 내의 상기 기상 원료를, 상기 제1 CVD 막형성실로부터 상기 제2 CVD 막형성실로 전환함으로써 실행되고,
    상기 전환은, 상기 원료 라인 내의 상기 기상 원료의 압력이 실질적으로 일정한 값으로 유지되도록 실행되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,　
    상기 제2 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제2 피처리 기판 상에 상기 제2 막을 성장시키는 공정 동안, 상기 제1 CVD 막형성실에 있어서는 상기 제1 피처리 기판이 제3 피처리 기판과 교환되고,
    상기 제2 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제2 피처리 기판 상에 상기 제2 막을 성장시키는 공정 후, 상기 제1 CVD 막형성실 내에 있어서, 상기 제3 피처리 기판의 온도를 상기 소정의 처리 온도까지 상승시키는 공정과, 상기 제1 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제3 피처리 기판 상에 제3 막을, 상기 제1 CVD 막형성실 내에 원료 라인 내의 기상 원료를 선택적으로 공급함으로써 성장시키는 공정을 더 포함하고, 상기 제1 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제3 막을 성장시키는 공정은, 상기 원료 라인 내의 기상 원료를 상기 제2 CVD 막형성실로부터 상기 제1 CVD 막형성실로 전환하는 공정을 포함하고, 상기 전환 공정은, 상기 원료 라인 내의 압력이 실질적으로 일정한 값으로 유지되도록 실행되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의제조 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제3 피처리 기판 상에 상기 제3 막을 성장시키는 공정 동안, 상기 제2 CVD 막형성실에 있어서는 상기 제2 피처리 기판이 제4 피처리 기판과 교환되고,
    상기 제1 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제3 피처리 기판 상에 상기 제3 막을 성장시키는 공정 후, 상기 제4 CVD 막형성실 내에 있어서, 상기 제4 피처리 기판의 온도를 상기 소정의 처리 온도까지 상승시키는 공정과, 상기 제2 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제4 피처리 기판 상에 제4 막을, 상기 제4 CVD 막형성실 내에 원료 라인 내의 기상 원료를 선택적으로 공급함으로써 성장시키는 공정을 더 포함하고,
    상기 제2 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제4 막을 성장시키는 공정은, 상기 원료 라인 내의 기상 원료를 상기 제1 CVD 막형성실로부터 상기 제2 CVD 막형성실로 전환하는 공정을 포함하고, 상기 전환 공정은, 상기 원료 라인 내의 압력이 실질적으로 일정한 값으로 유지되도록 실행되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,　
    상기 제2 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제2 피처리 기판 상에 상기 제2 막을 성장시키는 공정 동안, 상기 제1 CVD 막형성실에 있어서는 상기 제1 피처리 기판이 제3 피처리 기판과 교환되고, 또한 상기 제1 CVD 막형성실 내에 있어서는, 상기 제3 피처리 기판의 온도를 상기 소정의 처리 온도까지 상승시키는 공정이 행해지고,
    상기 제2 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제2 피처리 기판 상에 상기 제2 막을 성장시키는 공정 후, 상기 제1 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제3 피처리 기판 상에 제3 막을 상기 제1 CVD 막형성실 내에 원료 라인 내의 기상 원료를 선택적으로 공급함으로써 성장시키는 공정이 행해지고, 상기 제1 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제3 막을 성장시키는 공정은, 상기 원료 라인 내의 기상 원료를 상기 제2 CVD 막형성실로부터 상기 제1 CVD 막형성실로 전환하는 공정을 포함하고, 상기 전환 공정은, 상기 원료 라인 내의 압력이 실질적으로 일정한 값으로 유지되도록 실행되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제3 피처리 기판 상에 상기 제3 막을 성장시키는 공정 동안, 상기 제2 CVD 막형성실에 있어서는 상기 제2 피처리 기판이 제4 피처리 기판과 교환되고, 또한 상기 제4 CVD 막형성실 내에 있어서는, 상기 제4 피처리 기판의 온도를 상기 소정의 처리 온도까지 상승시키는 공정이 행해지고,
    상기 제1 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제3 피처리 기판 상에 상기 제3 막을 성장시키는 공정 후, 상기 제2 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제4 피처리 기판 상에 제4 막을, 상기 제4 CVD 막형성실 내에 원료 라인 내의 기상 원료를 선택적으로 공급함으로써 성장시키는 공정이 행해지고,
    상기 제2 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제4 막을 성장시키는 공정은, 상기 원료 라인 내의 기상 원료를 상기 제1 CVD 막형성실로부터 상기 제2 CVD 막형성실로 전환하는 공정을 포함하고, 상기 전환 공정은, 상기 원료 라인 내의 압력이 실질적으로 일정한 값으로 유지되도록 실행되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 CVD 막형성실에는, 또한 산소 가스가 공급되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제1 막을 성장시키는 공정에 앞서, 상기 원료 라인 내의 상기 기상 원료를 더미 막형성실에 선택적으로 공급하는 공정을 포함하고, 상기 제1 CVD 막형성실 내에 있어서 상기 제1 막을 성장시키는 공정은, 상기 원료 라인 내의 상기 기상 원료를 상기 더미 막형성실로부터 상기 제1 CVD 막형성실에 상기 원료 라인 내의 상기 기상 원료의 압력이 실질적으로 일정한 값으로 유지되도록 전환하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의제조 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기상 원료는 유기 금속 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
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