KR20080027164A - 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR20080027164A
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마사노리 사카이
노리카즈 미즈노
신야 사사키
히로히사 야마자키
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가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키
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Abstract

복수의 기판을 적층한 상태에서 수용하는 처리실과, 상기 기판 및 상기 처리실 내의 분위기를 가열하는 가열 수단과, 열분해하는 원료 가스를 공급하는 제1 가스 공급 수단과, 산화성 가스를 공급하는 제2 가스 공급 수단과, 상기 처리실 내의 분위기를 배출하는 배출 수단과, 적어도 상기 제1, 제2 가스 공급 수단 및 상기 배출 수단을 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 제1 가스 공급 수단은, 상기 처리실에 상기 원료 가스를 도입하는 적어도 하나의 제1 도입구를 구비하고, 상기 제1 도입구는 상기 기판측을 피하여 개구하고, 상기 제2 가스 공급 부재는, 상기 처리실에 상기 산화성 가스를 도입하는 적어도 하나의 제2 도입구를 구비하고, 상기 제2 도입구는 상기 기판측으로 개구하고, 상기 제어부는, 상기 제1, 제2 가스 공급 수단 및 상기 배출 수단을 제어하고, 상기 처리실에 대하여 상기 원료 가스와 상기 산화성 가스를 교대로 공급, 배기하여, 상기 기판 상에 원하는 막을 생성한다.
기판, 원료 가스, 산화성 가스, 파티클

Description

기판 처리 장치 {Substrate Treatment Apparatus}
본 발명은 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라고 한다)의 표면에 원하는 박막을 형성하여 반도체 장치를 제조하는 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법 및 박막의 형성 방법에 관한 것으로서, 특히, 가스의 공급 기술에 관한 것이다.
일반적으로, 종형의 배치식(batch)의 기판 처리 장치에서는, 복수의 웨이퍼를 보트(boat)에 지지하고, 보트를 기판 처리실에 삽입함으로써, 스루풋(throughput)를 향상하고 있다. 또한, 처리실에 보트를 삽입한 상태에서 보트를 처리실의 축심(軸芯) 주위에 회전시켜, 웨이퍼를 회전시킴으로써, 웨이퍼의 성막면에 원료 가스를 균일하게 흘려, 성막의 면내 막 두께의 균일화가 도모되고 있다.
그러나, 웨이퍼의 회전에 의하여 웨이퍼의 표면에 기판 처리 가스를 균등하게 흘렸을 때에도 웨이퍼의 면내 두께에 불균일함이 발생하는 경우가 있다. 따라서, 배치식의 기판 처리 장치에 국한하지 않고, 성막할 때의 면내 막 두께의 균일화를 가능하게 하는 기술이 요구되고 있다. 본 발명은, 그와 같은 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 복수의 기판을 적층한 상태에서 수용하는 처리실과, 상기 기판 및 상기 처리실 내의 분위기를 가열하는 가열 수단과, 상기 가열 수단에 의하여 가열된 상기 처리실 내의 분위기 온도에서 자기 분해하는 원료 가스를 공급하는 제1 가스 공급 수단과, 산화성 가스를 공급하는 제2 가스 공급 수단과, 상기 처리실 내의 분위기를 배출하는 배출 수단과, 적어도 상기 제1 가스 공급 수단, 상기 제2 가스 공급 수단 및 상기 배출 수단을 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 제1 가스 공급 수단은, 상기 처리실에 상기 원료 가스를 도입하는 적어도 1개의 제1 도입구를 구비하고, 상기 제1 도입구는 상기 처리실 내에 수용된 상기 기판측의 방향을 피해 개구하고, 상기 제2 가스 공급 수단은, 상기 처리실에 상기 산화성 가스를 도입하는 적어도 하나의 제2 도입구를 구비하며, 상기 제2 도입구는 상기 처리실 내에 수용된 기판측의 방향을 향해 개구하고, 상기 제어부는, 상기 제1 가스 공급 수단, 상기 제2 가스 공급 수단 및 상기 배출 수단을 제어해, 상기 처리실에 대하여 상기 원료 가스와 상기 산화성 가스를 교대로 공급, 배기하고, 상기 기판상에 원하는 막을 생성하도록 구성된 것이다.
본 발명에 의하면, 종형 기판 처리 장치에 국한하지 않고, 성막시의 기판의 면내 막 두께를 균일하게 할 수 있는 뛰어난 효과가 발휘된다.
이하, 첨부 도면을 참조해 본 발명 하나의 실시 형태를 설명한다.
이하에 본 발명의 실시 형태를 도면을 토대로 설명한다. 도 1은 본 발명의 하나의 실시 형태와 관련되는 기판 처리 장치의 개략 구성을 투시법으로 나타낸 사시도이며, 도 2는 처리 장치의 기판 처리부의 기판 처리계를 나타내는 해설도, 도 3은 도 2의 A－A선의 단면도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 이 기판 처리 장치(101)에는, 기판으로서의 웨이퍼(200)를 반송하는 캐리어(carrier)로서 주지의 기판 수용기[이하, 포드(pod)라고 한다](110)가 사용된다. 포드(110)는, 기판 처리 장치(101)의 외부를 주행하는 공정 내 반송대차에 의하여 반송된다.
기판 처리 장치(101)의 광체(111)의 전부(前部)에는 상기 포드(110)의 수수(授受)를 위한 수수대로서 로드 포트(114)가 설치되어 있고, 광체(111)의 전부 안쪽에는, 상기 포드(110)를 일시적으로 보관하기 위한 포드 보관 선반(105)과, 포드(110)의 웨이퍼 출입구(도시하지 않음)를 개폐하는 뚜껑인 캡(도시하지 않음)을 여는 포드 오프너(도시하지 않음)와, 포드(110)를 반송하기 위한 포드 반송 장 치(118)를 구비하고, 광체(111)의 전면벽에는, 공정 내 반송대차와 로드 포트(114)와의 사이에 포드(110)를 수수하기 위한 반입 반출구(도시하지 않음)와, 그 반입 반출구를 개폐하기 위한 프론트 셔터(도시하지 않음)가 설치된다.
포드(110)가 공정 내 반송대차로부터 로드 포트(114)에 수수되고, 포드 반송 장치(118)가 로드 포트(114)의 포드 수취 위치로 이동되면, 포드 반송 장치(118)에 의하여 로드 포트(114)로부터 포드(110)가 들어 올려진다. 포드(110)는, 그 후, 포드 보관 선반(105)의 지정된 선반판(107)에 자동적으로 반송되고, 일시적으로 보관되거나, 또는, 직접 이재실(移載室)(130) 측의 포드 오프너로 반송된다.
이재실(130)은, 상기 포드 반송 장치(118)나 상기 포드 보관 선반(105)의 설치부로부터 유체(流體)적으로 격절(隔絶)되는 기밀 구조로 되어 있고, 청정화한 분위기 또는 불활성 가스인 클린 에어를 공급하도록 공급 팬 및 방진 필터로 구성된 클린 유니트(134)가 설치되어 있다. 이재실(130)의 산소 농도는 20ppm 이하로서, 광체(111)의 내부(대기 분위기) 산소 농도보다 훨씬 더 낮게 된다.
웨이퍼 이재 기구(125)는, 웨이퍼 이재 장치(기판 이재 장치)(125a)와, 이를 승강하는 웨이퍼 이재 장치 엘리베이터(기판 이재 장치 승강기구)(125b)에 의하여 구성된다. 웨이퍼 이재 장치(125a)는, 기판 보지체로서의 트위저(tweezer)에 의하여 포드(110)와 보트(기판 보지구)(217)와의 사이에 웨이퍼(200)를 수수하도록 구성되어 있다.
포드(110)는, 그 웨이퍼 출입구가 이재실(130) 정면벽(도시하지 않음)의 웨이퍼 반입 반출구(도시하지 않음)의 개구 연변부(緣邊部)에 밀어 붙여진 상태에서, 포드 오프너의 캡 착탈 기구에 의하여 캡이 떼어내져 포드(110)의 웨이퍼 출입구를 개방한다. 다음에, 웨이퍼 이재 장치(125a)는 트위저에 의하여 포드(110)의 웨이퍼 출입구를 통하여 순차적으로 웨이퍼(200)를 픽업하고, 원주 방향의 위치를 정합시키는 기판 정합 장치로서의 노치(notch) 맞춤 장치(도시하지 않음)에 의하여 노치를 기준으로 한 원주 방향의 위치를 정합한다. 그리고, 그 후는, 이재실(130) 보트 대기부(140)에 설치된 보트(217)에 장전된다(charging).
보트(217)는, 광체(111) 후부의 보트 대기부(140)에 설치된 보트 승강 엘리베이터(115) 상의 씰캡(seal cap)(219) 위에 지지되어 있고, 보트 대기부(140)의 상방에 설치된 처리로(202)의 노구(爐口)에 대하여 하방측으로부터 삽입된다. 이 처리로(202)는, 보트(217)를 삽입할 때 이외는, 노구 개폐 기구로서의 노구 셔터(147)에 의하여 폐쇄된다.
보트(217)에 미리 지정된 매수의 웨이퍼(200)가 장전되면, 노구 셔터(147)에 의하여 닫혀져 있던 처리로(202)의 노구가 개방되고, 뒤이어, 웨이퍼(200) 군(群)을 보지한 보트(217)가 보트 승강 엘리베이터(115)의 상승에 의하여 처리로(202) 내에 반입(loading)된다.
보트(217)는 복수본의 웨이퍼 보지 부재(131)와, 이들 웨이퍼 보지 부재(131)를 지지하는 승강대(132)를 구비하고 있고, 복수의 웨이퍼 보지 부재(131)에 상하 방향으로 간격을 두고 다단으로 설치된 구상(溝狀)의 지지부(133)에 웨이퍼(200)를 각각 수평으로 삽입시켜 지지하도록 구성되어 있다. 각 지지부(133)에 웨이퍼(200)가 지지되면, 복수의 웨이퍼(200)는 웨이퍼 중심을 가지런히 갖춘 상태 에서 수직 방향으로 정렬된다. 또한, 각 웨이퍼(200)는 지지부(133)에 의하여 각각 수평인 상태로 보지된다. 보트(217)에 웨이퍼(200)는, 예를 들면, 50매~125매 정도 장전된다. 로딩 후에는, 처리로(202)에서 웨이퍼(200)에 임의의 기판 처리가 실시된다. 기판 처리 후는, 노치 맞춤 장치에서의 웨이퍼(200)의 정합 공정을 제외하고, 상술의 반대 순서로, 웨이퍼(200) 및 포드(110)가 광체(111)의 외부로 반출된다.
한편, 상기 클린 유니트(134)로부터 불어 낸 클린 에어는, 노치 맞춤 장치 및 웨이퍼 이재 장치(125a), 보트 대기부(140)에 있는 보트(217)를 유통한 후에, 덕트(134a)에 의하여 흡입되고, 광체(111)의 외부로 배기가 이루어지거나, 또는 상기 클린 유니트(134)의 흡입측인 1차측(공급측)으로까지 순환되고, 다시 클린 유니트(134)에 의하여, 이재실(130) 내로 불어 낸다.
도 2를 참조해 상기 처리로(202)에 대해 상술하면, 처리로(202)를 가열하는 가열 수단으로서의 히터(207)는 통상(筒狀)으로 구성되어 있고, 기판인 웨이퍼(200)를 처리하기 위한 반응 용기로서의 반응관(203)이 히터(207) 내에 배치된다. 반응관(203)은 석영 등의 내열성, 내식성 금속으로 형성되어 있고, 반응관(203)의 하단에는 플랜지 접속에 의해 매니폴드(manifold)(209)가 장착된다.
매니폴드(209)는, 하방으로 개구하고 있으며, 처리로(202)의 노구를 하방으로 연장한다. 상기 보트(217)는, 상세하게는, 상기 씰캡(219)의 축심부를 상하로 관통하는 회전축(도시하지 않음)의 선단부에 부착된 보트 지지대(218)의 중앙부에 지지되어 있으며, 회전축은 씰캡(219)의 하부에 부착되어, 씰캡(219)을 고정계로서 회전 구동력을 전달하는 보트 회전 기구(267)에 연결된다. 보트 회전 기구(267)를 구동하면, 회전축이 회전하여, 보트 지지대(218)를 개재하여 보트(217)가 회전함으로써, 반응관(203) 내부의 처리실(201)에 공급된 원료 가스, 산화 가스의 분위기에 각 웨이퍼(200)가 접촉한다. 이에 의하여, 면내 막 두께의 균일한 환경을 얻을 수 있다.
도 2 내지 도 6을 참조하여 원료 가스, 산화 가스 등의 기판 처리 가스 공급계에 대해 설명하면, 처리실(201)에는 복수종류의 가스가 공급된다. 본 실시예에서는, 가스 공급관으로서 제1 가스 공급관(232a)과 제2 가스 공급관(232b)이 설치된다. 제1 가스 공급관(232a)은, 도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 제1 노즐(233a)이 접속됨으로써, 제1 가스 공급 수단을 구성하고 있고, 제2 가스 공급관(232b)은 제2 노즐(233b)이 접속됨으로써, 제2 가스 공급 수단을 구성하고 있다. 제1 가스 공급관(232a) 및 제2 가스 공급관(232b)의 선단부는, 상기 매니폴드(209)의 측벽을 반경 방향으로 관통함으로써, 처리실(201)을 구획하는 반응관(203)의 내벽과 웨이퍼(200)와의 사이에 있어서의 원호상의 공간 내에 배치되고 있다. 상기 제1 노즐(233a)은, 상기 제1 가스 공급관(232a)의 선단부와 L자 모양으로 접속되어 있고, 반응관(203) 내에 적층된 웨이퍼(200)의 적재 방향을 따라 반응관(203)의 노구측, 즉, 매니폴드(209)측으로부터 반응관(203)의 천정 부근까지 연장되어 있다. 또한, 상기 제2 노즐(233b)은, 상기 제2 가스 공급관(232b)의 선단부에 L자 모양으로 접속되어 있고, 반응관(203)의 웨이퍼(200) 적재 방향을 따라 반응관(203)의 노구측으로부터 반응관(203)의 천정 부근까지 연장되어 있다. 상기 제1 노즐(233a)의 선단부에는 상기 처리실(201)에 원료 가스를 도입하기 위한 가스 도입구로서 제1 가스 공급공(孔)(248a)이 1개 설치되어 있고, 제2 노즐(233b)에는 복수의 제2 가스 공급공(248b)이 설치되어 있다. 제1 가스 공급공(248a)은, 일반적인 CVD(Chemical Vapor Deposition)나 CVD의 일종인 ALD(Atomic Layer Deposition)에 의한 성막 시에, 각 웨이퍼(200)의 성막면에 형성되는 성막의 면내 막 두께를 균일하게 하기 위하여, 제1 가스 공급공(248a)으로부터 처리실(201) 내에 도입하는 원료 가스(원료와 캐리어 가스의 혼합 가스)가 직접 보트(217)의 각 웨이퍼(200)를 향해 도입되지 않도록, 보트(217)의 웨이퍼(200)를 회피하는 방향으로 개구하고 있다. 본 실시 형태에서는, 제1 가스 공급공(248a)은, 돔(dome) 모양으로 형성된 반응관(203)의 천정부와 반응관(203)의 측벽부와의 접속부 부근을 향하고 있다. 한편, 복수의 제2 가스 공급공(248b)은 산화 가스가 보트(217)가 인접하는 웨이퍼(200) 사이에 각각 수평으로 도입되도록 상하 방향으로 소정간격 떨어져 설치되어 있다. 제2 가스 공급공(248b)의 개구면적은 동일해도 되지만, 특히, 관로 저항의 영향이 커서 성막이나 가스를 밀어 내는데 영향이 있는 경우에는, 상류측, 즉, 매니폴드(209)측의 제2 가스 공급공(248b)의 개구면적을 작게 하고, 하류측, 즉, 천정측의 개구면적을 향해 개구 지름을 순차적으로 크게 하여, 제2 노즐(233b) 전체로서 같은 유량의 기판 처리 가스가 각 웨이퍼(200) 사이에 도입되도록 해도 된다. 또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, 제1 노즐(233a), 제2 노즐(233b)은, 서로 근접한 상태로 배치해도 되고, 처리실(201)의 축심선을 가운데 두고 대칭인 위치로 배치해도 된다.
상기 제1 가스 공급관(232a)은 제1 캐리어 가스 공급관(234a)에 합류하여 있 고, 제1 가스 공급관(232a)에는, 상류 방향으로부터 하류 측을 향해 유량 제어장치(유량 제어 수단)인 제1 매스 플로우 컨트롤러(유체 플로우 컨트롤러)(240), 기화기(242) 및 개폐변인 제1 밸브(243a)가 순차 개설(介設)되어 있고, 제1 캐리어 가스 공급관(234a)에는, 제1 가스 공급관(232a)과의 합류점보다 상류 측에, 개폐변인 제2 밸브(243c)가 개설 되며, 그 상류측에 제2 매스 플로우 컨트롤러(유량 제어 수단)(241b)가 개설된다.
또한, 제2 가스 공급관(232b)은, 캐리어 가스를 공급하기 위한 제2 캐리어 가스 공급관(234b)과 합류하고 있고, 제2 가스 공급관(232b)에는, 상류 방향으로부터 하류 측에 향해 유량 제어장치(유량 제어 수단)인 제3 매스 플로우 컨트롤러(241a), 개폐변인 제3 밸브(243b)가 개설 되며, 제2 캐리어 가스 공급관(234b)에는, 제2 가스 공급관(232b)과의 합류점보다 상류 측에, 개폐변인 제4 밸브(243d)가 개설됨과 동시에, 그 상류측에, 유량 제어장치(유량 제어 수단)인 제4 매스 플로우 컨트롤러(241c)가 개설되어 있다.
제1 가스 공급관(232a)으로부터 공급되는 원료가, 예를 들면, 액체인 경우, 제1 가스 공급관(232a)으로부터는, 제1 매스 플로우 컨트롤러(240), 기화기(242) 및 제1 밸브(243a)로부터 공급된 원료 가스가, 제1 캐리어 가스 공급관(234a)으로부터의 캐리어 가스와 합류하고, 캐리어 가스에 의하여 제1 노즐(233a)로 반송되며, 제1 가스 공급공(248a)으로부터 처리실(201) 내로 공급된다. 제1 가스 공급관(232a)으로부터 공급되는 원료가 액체가 아니라 기체인 경우에는, 제1 매스 플로우 컨트롤러(240)는 액체 매스 플로우 컨트롤러로부터 기체용의 매스 플로우 컨트 롤러로 교환된다. 이 경우에는 기화기(242)가 불필요하게 된다.
또한, 제2 가스 공급관(232b)으로부터 공급되는 가스는 제3 매스 플로우 컨트롤러(241a), 제3 밸브(243b)를 거쳐 제2 캐리어 가스 공급관(234b)의 캐리어 가스와 합류하고, 캐리어 가스에 의하여 제2 노즐(233b)로 반송되며, 제2 가스 공급공(248b)으로부터 처리실(201)로 공급된다.
또한, 처리실(201)은, 가스를 배기하는 배기관인 가스 배기관(231)에 의하여 제5 밸브(243e)를 거쳐 배출 수단으로서의 진공 펌프(246)에 접속되고 진공 배기된다. 이 제5 밸브(243e)는 밸브를 개폐하여 처리실(201)의 진공 배기 및 진공 배기 정지가 가능하며, 밸브의 개도(開度)를 조절하여 처리실(201) 내의 압력 조정 가능한 개폐변으로 구성되고 있다.
제어 수단으로서의 제어부를 구성하는 컨트롤러(280)는, 상기 제1 매스 플로우 컨트롤러(240), 제2~제4 매스 플로우 컨트롤러(241b), (241a), (241c), 제1~ 제5 밸브(243a), (243c), (243b), (243d), (243e), 히터(207), 진공 펌프(246), 보트 회전 기구(267), 보트 승강 엘리베이터(115) 등의 액츄에이터나 메카니즘 컨트롤러에 접속되어 있으며, 제1 매스 플로우 컨트롤러(240) 및 제2~제4 매스 플로우 컨트롤러(241b), (241a), (241c)의 유량 조정, 제1~제4 밸브(243a), (243c), (243b), (243d)의 개폐 동작, 제5 밸브(243e)의 개폐 및 압력 조정 동작, 히터(207)의 온도 조정 및 배출 수단인 진공 펌프(246)의 기동 및 정지, 보트 회전 기구(267)의 회전 속도 조절, 보트 승강 엘리베이터(115)의 승강 동작 제어를 실행하여, CVD나 ALD에 의한 성막을 레시피(recipe)를 토대로 제어한다.
다음에, ALD법을 사용한 성막 처리의 한 예로서 반도체 디바이스의 제조 공정의 하나인, TEMAH 및 O3를 사용해 HfO2막을 성막 하는 경우를 설명한다.
CVD 법의 하나인 ALD(Atomic　Layer　Deposition) 법은, 어느 성막 조건(온도, 시간 등) 하에서, 성막에 사용하는 적어도 2 종류의 원료가 되는 반응성 가스를 1 종류씩 교대로 기판 상에 공급하고, 1 원자 단위로 웨이퍼(200)의 성막면에 흡착시켜, 표면 반응을 이용하여 성막하는 방법이다. 이 때, 막 두께의 제어는, 반응성 가스를 공급하는 사이클 수로 실시한다(예를 들면, 성막 속도가 1Å／사이클이라고 하면, 20Å의 막을 형성하는 경우, 20 사이클 실시한다).
ALD법에서는, 예를 들면 HfO2막을 형성할 경우, 원료 가스로서 TEMAH{Hf［NCH3C2H5］4, Tetrakis ethyl methyl amino hafnium}를 사용하고, 산화 가스로서 O3(오존)를 사용해 180~250℃의 저온에서 고품질의 성막을 가능하게 한다.
＜실시예 1＞
먼저, 상술한 것처럼 웨이퍼(200)를 보트(217)에 장전하고, 처리실(201)에 반입한다. 보트(217)를 처리실(201)에 반입한 후, 후술 하는 3단계를 순차 실행한다.
(1 단계)
1 단계에서는, 제1 가스 공급관(232a)에 원료 가스로서 TEMAH를 흘리고, 제1 캐리어 가스 공급관(234a)에 캐리어 가스(N2)를 흘린다. 제1 가스 공급관(232a)의 제1 밸브(243a), 제1 캐리어 가스 공급관(234a)의 제3 밸브(243c) 및 가스 배기관(231)의 제5 밸브(243e)를 함께 연다. 캐리어 가스는, 제1 캐리어 가스 공급관(234a)로부터 흘러, 제2 매스 플로우 컨트롤러(241b)에 의하여 유량 조정된다. TEMAH는, 제1 가스 공급관(232a)으로부터 흘러, 액체 매스 플로우 컨트롤러인 제1 매스 플로우 컨트롤러(240)에 의하여 유량 조정된 후, 기화기(242)에 의하여 기화된다. 그리하여, 하류측에서 유량이 조정된 캐리어 가스에 혼합되어, 도 3에 나타낸 바와 같이, 제1 노즐(233a)의 제1 가스 공급공(248a)으로부터 처리실(201) 내에 공급된다. 성막할 때에 TEMAH와 캐리어 가스의 혼합 가스의 잉여분은 가스 배기관(231)으로부터 배기된다. 이때, 제5 밸브(243e)는 개도가 적절하게 조정되고, 처리실(201) 내가 소정의 압력으로 유지된다. 제1 매스 플로우 컨트롤러(240)로 제어하는 TEMAH의 공급량은, 0.01~0.1g/min이며, TEMAH 가스에 웨이퍼(200)를 노출하는 시간은 30~180초 간이다. 이때, 히터(207) 온도는 웨이퍼(200)의 온도가 180~250℃의 범위로서, 예를 들면 250℃가 되도록 온도가 설정된다. TEMAH는, 처리실(201) 내에 공급됨으로써, 웨이퍼(200) 상의 하지막(下地膜)등의 표면 부분과 표면 반응(화학흡착)된다.
(2 단계)
원료 가스의 공급 후에는, 제1 가스 공급관(232a)의 제1 밸브(243a)를 닫고, TEMAH 가스의 공급을 정지하고, 잉여분을 배기(purge)한다. 이때 가스 배기관(231)의 제5 밸브(243e)는 개방을 유지하고, 감압 배기 장치로서의 진공 펌프(246)에 의하여 처리실(201) 내의 압력이 20 Pa 이하가 될 때까지 배기(purge)하고, 잔류 TEMAH 가스를 처리실(201) 내로부터 배제한다. 이때 N2 등의 불활성 가스를 처리실(201) 내에 공급하면, 잔류 TEMAH 가스의 배기 효율이 향상한다.
(3 단계)
제2 가스 공급관(232b)에 O3, 제2 캐리어 가스 공급관(234b)에 캐리어 가스(N2)를 흘린다. 제2 가스 공급관(232b)의 제3 밸브(243b), 제2 캐리어 가스 공급관(234b)의 제4 밸브(243d)를 모두 연다. 캐리어 가스는, 제2 캐리어 가스 공급관(234b)으로부터 흐르고, 제4 매스 플로우 컨트롤러(241c)에 의하여 유량 조정된다. O3는 제2 가스 공급관(232b)으로부터 흐르고 제3 매스 플로우 컨트롤러(241a)에 의하여 유량 조정된 캐리어 가스에 혼합되고, 캐리어 가스에 의하여 제2 가스 공급공(248b)으로부터 처리실(201) 내에 공급된다. 이때, 배출 수단으로서의 진공 펌프(246)에 의하여 처리실(201)의 배기가 계속되고, 잉여분은 가스 배기관(231)으로부터 배기된다. 이때, 제5 밸브(243e)는 적절하게 조정되고, 처리실(201) 내가 소정의 압력으로 유지된다. O3에 웨이퍼(200)를 노출시키는 시간은 10~120초간이고, 이때의 웨이퍼(200)의 온도는, 1 단계의 TEMAH 가스의 공급 시와 마찬가지로 180~250℃의 소정 온도로 유지하도록 히터(207)의 온도가 설정된다. O3의 공급에 의하여, 웨이퍼(200)의 표면에 화학 흡착한 TEMAH의 원료와 O3와의 표면 반응에 의하여, 웨이퍼(200) 상에 HfO2막이 성막 된다. 성막 후, 제2 가스 공급관(232b)의 제3 밸브(243b) 및 제2 캐리어 가스 공급관(234b)의 제4 밸브(243d)가 폐쇄되고, 진공 펌프(246)에 의하여 처리실(201) 내의 가스 분위기가 진공 배기된다. 이 배기에 의하여, 처리실(201) 내에 잔류하는 O3의 성막에 기여한 후의 가스가 배제되는데, 이때, N2 등의 불활성 가스를 반응관(203) 내에 공급했을 경우에는, 그 잔류 가스를 처리실(201)로부터 배제하는 배기 효율이 대폭으로 향상한다.
상술한 1 단계~3 단계를 1 사이클로 하고, 이 사이클을 복수 회 반복하면, 웨이퍼(200) 상에 소정의 막 두께의 HfO2막이 성막 된다.
여기에서, 도 5에 비교예를 나타낸다. 도 5는 제1 노즐(233a) 및 제2 노즐(233b)의 각각에 복수의 가스 공급공이 설치되어 있는 경우의 비교 예의 개념도이다.
도 5와 같이, 각각 복수의 가스 공급공(248b)을 웨이퍼(200) 사이룰 향하도록 한 경우에는, 웨이퍼(200)의 상면인 성막면의 면내 균일성이 악화되고 있어, 웨이퍼(200)의 외주측에서는 두껍고, 중심측에서 얇아지는 경향이 있다.
여기에서, 상기 웨이퍼 보지 부재(131)를 3, 4본 설치한 보트(217) 대신 링 보트라는 특수한 보트를 사용해 보았으나 이와 같은 보트에서도 면내 막 두께의 불균일를 해소하기는 곤란했다.
그런데, 도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 제1 가스 공급공(248a)을 웨이퍼(200) 측에 직접 도입하지 않고, 웨이퍼(200) 방향을 회피시키는 것만의 간단한 변경으로, 각 웨이퍼(200)의 성막의 면내 막압(膜壓)이 균일화되는 결과가 되었다.
도 6은 이러한 결과를 나타내고 있다. 도 6 에서, TOP, CENTER, BTM은, 처리 실(201) 내에 삽입한 보트(217)의 높이 방향에 있어서, 각각 상위, 중위, 하위의 웨이퍼(200)를 나타낸다. 비교예(도 5)의 경우로 성막을 실시하면, TOP, CENTER, BTM의 웨이퍼(200)의 면내 막압의 불균일성은 6% 전후가 되고 있으나, 본 실시 형태의 구성(도 2 내지 도 4)으로 하면, 각각 2.4%, 1.3%, 1.3%로서 면내 막 두께의 균일성이 개선된다. 따라서, 본 실시 형태의 구성은, 향후 웨이퍼(200)의 대(大)구경화에 대응하여 면내 막 두께 균일화에 크게 공헌할 수 있는 것으로 생각된다.
＜고찰＞
도 6의 결과의 메카니즘을 고찰하자면, 먼저, Hf(하프늄)이 웨이퍼(200)의 흡착면인 성막면에 흡착하고, 이어, 산화 가스인 O3가 공급되어 HfO3막이 형성된다. 이 과정에서 성막의 막 두께 균일성에 큰 영향을 주는 것은 TEMAH의 공급이다. TEMAH는, 현상의 성막 온도 250℃에서 열분해하고, 열분해에 의하여 발생한 중간체가 영향을 미치고 있는 것으로 판단된다. 즉, 이 중간체는, 흡착 확률이 높고, 균일성을 악화시키는 요인이 되는 중간체로서, 웨이퍼(200)의 외주부 측에 부착하는 것으로 추정된다. 원료 가스인 TEMAH 가스가 인접하는 웨이퍼(200) 사이를 흘러 나가면, 그 가스류에 따라 막 두께가 두꺼워지지만 그 이외의 부분은 HfO3막이 얇아진다. 이는, 보트(217)가 회전하고, 웨이퍼(200)가 회전하고 있는 상태이거나 정지한 상태이거나 마찬가지다. 따라서, 종래와 같이 보트(217)을 회전시키는 것만으로는 성막의 면내 막 두께를 균일하게 하기는 곤란하다.
그런데, 본 실시 형태에서 설명한 것과 같이, 제1 가스 공급공(248a)로부터 공급하는 원료 가스의 공급 방향을, 웨이퍼(200)측을 회피하는 방향으로 하면, 보트(217)의 웨이퍼(200)에 대한 TEMAH의 공급이 확산되기만 하고, 각 웨이퍼(200)에 대한 TEMAH 가스의 흐름에 의한 막 두께의 차이는 발생하기 어려워져, 면내 막 두께의 균일성이 개선되는 결과가 되었다.
한편, 산화 가스에 대해 검토하면, O3는 O와 O2로 분해되고, O가 웨이퍼(200)의 표면에 흡착된 TEMAH 중간체와 반응하여 Hf－O 결합을 이루는데, O는 TEMAH 중간체가 있으면 반응하고, 없으면 반응하지 않고 단지 처리실(201)로부터 배기될 뿐이다. 그 때문에, 면내 막 두께의 균일성에 영향을 주는 것은 적고, 일정량 이상 웨이퍼(200)에 공급하면, 웨이퍼(200)의 성막면 전체를 덮어버린다. 따라서, 도 2 내지 도 4와 같이, 복수의 가스 공급공으로부터 각각 인접하는 웨이퍼(200) 사이에 산화 가스를 공급하고, 가스 공급공으로부터 공급하는 가스류에 의하여도 막 두께의 면내 균일에의 영향이 발생하지는 않는다. 또한, 가스를 밀어내는 측면에서 보면, ALD로 성막 하는 경우, TEMAH 가스와 산화 가스인 O3가 기층(氣層)에서 혼합하여 반응하지 않도록, 처리실(201)의 가스 분위기를 배기에 의하여 퍼지하는 작업이 필요하지만, 이때 가스를 밀어내려면, 제2 가스 공급공(248b)이 복수이며 또한 이들 제2 가스 공급공(248b)이 각각 웨이퍼(200) 사이를 향하도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 본 실시 형태에서는, 제1 가스 공급공(248a)의 수를 1개로 하고, 이를 웨이퍼(200)측의 방향을 회피하는 방향으로 원료 가스를 도입하는 설명을 했으나, 제1 가스 공급공(248a)을 복수로 하고, 이들의 제1 가스 공급공(248a)을 웨이퍼(200)의 방향 이외로 향하게 하면, TEMAH 가스 중의 원료가 확산에 의하여 각 웨이퍼(200)의 상면, 즉, 성막면에 흡착되도록 해도 된다. 이와 같이 하더라도 확산에 의하여 원료 가스가 흡착되어, 각 웨이퍼(200)의 면내 막 두께는 균일화된다.
＜실시예 2＞
그런데, 상기 기판 처리 장치에 의한 ALD에 의하여, 실리콘으로 되어 있는 웨이퍼(200)에 HfO막을 성막하는 경우, (1) 보트(217)에 웨이퍼(200)를 이재한다→ (2) 분위기 온도가 250℃로 승온된 처리실(201)에 보트(217)을 삽입→ (3) 배출 수단으로서의 진공 펌프(246)에 의하여 처리실(201)의 분위기를 배기(진공 배기)한다→ (4) 제1 가스 공급공(248a)으로부터 원료 가스로서의 TEMAH 가스와 캐리어 가스와의 혼합 가스를 공급(3분)한다→ (5) N2 퍼지(20초)에 의하여 처리실 내 분위기를 배기한다→ (6) 제2 가스 공급공(248b)으로부터 산화 가스로서의 O3 가스를 공급하고, 웨이퍼(200)의 표면에 흡착된 Hf와 O의 열화학 반응에 의한 HfO막을 형성한다→ (7) 보트(217)를 처리실(201)로부터 꺼낸다는 (1)~(7)의 사이클을 반복하여, 소정후의 HfO막을 형성한다.
웨이퍼(200) 상에서는 TEMAH와 O3가 교대로 흐르기 때문에, HfO2막이 형성된다. 그러나, ALD 성막의 원료인 TEMAH는, 120℃에서부터 자기 분해를 일으키기 때문에, 제1 노즐(233a)의 내면에 HfO2막이 아닌 금속 Hf막이 형성되므로, 상기의 (1)~(7)의 사이클이 반복해지는 동안, 처리실(201)의 HfO2의 누적 막 두께가 0.5㎛ 정도로서, 일반적으로 정기 유지보수의 누적 막 두께의 지표가 되는 1㎛에 대해 얇은 단계에서 파티클이 발생하고, 웨이퍼(200)에 오염이 발생하는 경우가 있다.
여기에서, 기판 처리 후, 제1 노즐(233a), 제2 노즐(233b)로부터 각각 N2가스를 흘리고, 가스중의 파티클을 조사하면, 도 7에 나타낸 바와 같이, TEMAH 가스를 처리실(201)에 공급하기 위한 제1 노즐(233a)의 파티클이 70000개, 산화 가스를 공급하기 위한 제2 노즐(233b)의 파티클이 2개인 것을 알았다.
따라서, 파티클의 원인은, 제1 노즐(233a)의 부착물이고, 제1 노즐(233a)로부터 처리실(201)에 비산하고 있다. 또한, XPS(X－Ray　Energy Dipersive　X－Ray　Spectrometer：에너지 분산 X선 분석)의 결과에서는, 웨이퍼(200) 상에 성막 되는 막, 즉, HfO2의 성분은, Hf：O2=1：2인데 반해, 파티클의 성분 조성은 Hf：O2=30：1로서, 현저하게 O2의 성분이 적다. 이 점으로부터도 파티클은 O3에 접촉하고 있지 않은 것을 용이하게 추정할 수 있다. 이와 같이, 파티클은 Hf가 풍부하다는 것, TEMAH 가스를 공급하는 제1 노즐(233a)로부터 비산하는 비산물이 요인이고, ALD　HfO에 있어서의 정기적인 셀프 크리닝(self-cleaning)에 의하여 웨이퍼(200)의 오염을 방지할 필요가 있다. 한편,제1 노즐(233a)로부터 파티클이 비산하는 원인은, 성막 중에는, 열 스트레스, 막 스트레스가 작용하기 때문에, 제1 노즐(233a) 내면의 막이 박리하여 파티클로 되기 때문이다. 즉, 제1 노즐(233a)의 내면에 부착하고 있는 막은, 그대로는 박리하는 경우가 적지만, 온도의 UP, DOWN에 의한 열이 작용 하면, 막과 석영의 열팽창율 차이나 수축과 팽창의 반복에 의하여, 막에 열응력에 의한 크랙(crack)이 발생하여, 마침내는, 제1 노즐의 내면으로부터 박리하는 것이라고 추정된다.
따라서, 퇴적물인 금속 Hf막을 제거하기 위해, WET 세정 또는 Insitu　Cleaning(에칭)을 이용하는 것을 검토했다.
WET 세정의 경우, 세정액으로는, HF(Hydro Fluoric)와 DIW(De　Ionaized　Water：순수)와의 혼합 용액을 사용한다. 요소 실험으로서 Insitu　Cleaning을 실시하기 전에, HfO2와 제1 노즐(233a) 내의 부착물을 HF 용액에 침윤하여 에칭 상황을 검증했다. HfO2막은 HF 용액(HF 용액 25%)으로 에칭되는 것이 눈으로 확인되었다. 에칭 레이트는 1000A/min였다. 그러나, 제1 노즐(233a) 내의 부착 물질인 금속 Hf막(Hf rich막이라고도 한다)은, 도 8에 나타낸 바와 같이, HF 용액(HF 용액 25%)에 100시간 침윤시켜도 검은 고형상의 상태로 존재하고, HfO2와 비교해 현저하게 늦다는 문제가 있다. 일반적으로, HF 용액 중의 불산은, Si, Hf 등의 금속을 에칭하지 못하고, SiO, HfO의 산화물 에칭에 사용된다. 따라서, 제1 노즐(233a)의 내면에 부착하는 금속 Hf막을 HfO2막으로 개질하고, 웨트 또는 Insitu　Cleaning에 의하여 제거하는 것을 생각할 수 있다. 상기한 것과 같이, 에칭 레이트가 늦은 원인은, 제1 노즐(233a) 내의 부착 물질이 Hf 리치(rich)임에 기인하므로, 제1 노즐(233a)에 Hf 리치막이 퇴적하는 것을 방지하기 위하여는, 제1 노즐(233a)에도 O3를 흘려, Hf 리치막을 의도적으로 산화할 필요가 있다. 도 9(a)는 실시예 1의 ALD에 의한 성막 때의 제1 노즐(233a)의 가스 공급의 순서를 나타내며, 도 9(b)는, Hf 리치막을 산화하도록 한 절차를 나타낸다.
도 9에 나타낸 바와 같이, 실시예 1의 절차에서는, TEMAH 노즐 내부에서는 TEMAH와 퍼지용의 N2만이 흐르기 때문에, Hf 리치막이 형성된다. 또한, 산화 가스를 공급하기 위한 O3 노즐의 내면에는 상기한 것과 같이 퇴적막은 확인되지 않는다. 웨이퍼(200) 상에서는 TEMAH와 O3가 교대로 흘러 HfO2막이 형성된다.
한편, 실시예 2와 관련되는 절차에서는, TEMAH 노즐에 원료 가스인 TEMAH 가스와 산화 가스인 O3를 교대로 흘리고 있어 Hf 리치막의 형성이 억제되고, 그 대신에 HfO2막이 형성된다.
[부기]
이하에, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 형태를 부기한다.
[실시의 형태 1]
복수의 기판을 적층한 상태에서 수용하는 처리실과, 상기 기판 및 상기 처리실 내의 분위기를 가열하는 가열 수단과, 상기 가열 수단에 의하여 가열된 상기 처리실 내의 분위기 온도에서 자기 분해하는 원료 가스를 공급하는 제1 가스 공급 수단과, 산화성 가스를 공급하는 제2 가스 공급 수단과, 상기 처리실 내의 분위기를 배출하는 배출 수단과, 적어도 상기 제1 가스 공급 수단, 상기 제2 가스 공급 수단 및 상기 배출 수단을 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 제1 가스 공급 수단은, 상기 처리실에 상기 원료 가스를 도입하는 적어도 1개의 제1 도입구를 구비하고, 상기 제1 도입구는 상기 처리실 내에 수용된 상기 기판측의 방향을 피해 개구하고, 상기 제2 가스 공급 수단은, 상기 처리실에 상기 산화성 가스를 도입하는 적어도 하나의 제2 도입구를 구비하고, 상기 제2 도입구는 상기 처리실 내에 수용된 기판측의 방향을 향해 개구하고, 상기 제어부는, 상기 제1 가스 공급 수단, 상기 제2 가스 공급 수단 및 상기 배출 수단을 제어하며, 상기 처리실에 대하여 상기 원료 가스와 상기 산화성 가스를 교대로 공급, 배기하고, 상기 기판 상에 원하는 막을 생성하도록 구성된다.
여기에서, ‘적층’이란, 인접하는 기판 간에 소정의 공간을 두어 배치한 웨이퍼의 배치 상태를 특정하고 있으며, ‘소정의 공간’이란, 열분해 후의 원료 가스를 확산할 수 있는 정도의 간격을 말한다. 또한, ‘처리실에 대하여 상기 원료 가스와 상기 산화성 가스를 교대로 공급, 배기하고, 상기 기판 상에 원하는 막을 생성한다’란, 처리실에 원료 가스를 공급한 후, 처리실로부터 배기하는 공정과 처리실에 산화 가스를 공급한 후, 처리실로부터 배기하는 공정을 교대로 반복해 기판의 성막면에 성막하는 것을 말한다.
제어부에 의하여 제1 가스 공급 수단에 원료 가스가 공급되면, 제1 도입구로부터 기판측을 회피하는 방향을 향해 원료 가스가 도입된다. 원료 가스는 처리실 내 전체로 확산하고, 처리실 내의 분위기에 의하여 열분해한다. 열분해한 원료는 각 기판의 표면에 면내 균일하게 분산하여 기판의 성막면에 면내 균일하게 흡착된 다. 각 기판의 원료 가스의 흡착이 종료한 후에는, 제어부가 제1 가스 공급 수단에 대한 가스 공급을 정지하고, 배출 수단에 의해 처리실 내의 가스를 배출한 후, 제2 가스 공급 수단의 제2 도입구로부터 산화 가스를 도입한다. 산화 가스는 기판의 성막면에 흡착된 원료와 반응하여 원하는 성막을 형성한 후에는, 제어부의 제어에 의한 배출 수단의 배출에 의하여 처리실 외부로 배출된다. 제어부가 이와 같은 제어를 반복하면, 각 기판의 성막면에 면내 분포가 균일한 소정 두께의 성막이 형성된다.
본 발명의 실시 형태에서는, 배치식의 종형의 기판 처리 장치에 적용한 설명을 했으나, 이에 국한하지 않고 횡형, 매엽식의 기판 처리 장치에 있어서도 본 발명을 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 개략 구성을 투시법으로 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 기판 처리부의 기판 처리계를 나타내는 해설도.
도 3은 도 2의 A－A선 단면도.
도 4는 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 제1 가스 공급공, 제2 가스 공급공의 위치와 방향을 나타내는 도면.
도 5는 비교예를 나타내는 도면.
도 6은 면내 막 두께의 불균일에 대해 비교예와 본원 발명과의 측정 결과를 나타내는 도면.
도 7은 기판 처리 후, 제1 노즐, 제2 노즐로부터 각각 N2 가스를 흘려, 가스 중의 파티클을 조사한 결과를 나타내는 도면.
도 8은 금속 Hf막을 HF 용액에 100시간 침윤한 후의 상태를 나타내는 도면.
도 9는 ALD에 의한 성막 때의 가스 공급의 절차를 나타내는 도면.
<부호의 설명>
126 :　보트 대기부 130 :　이재실
131 :　웨이퍼 보지 부재 200 :　웨이퍼
201 :　처리실 202 :　처리로
203 :　반응관 207 :　히터(가열 수단)
217 :　보트 231 :　가스 배기관
232a :　가스 공급관 232b :　가스 공급관
233a :　제1 노즐 233b :　제2 노즐
234 :　캐리어 가스 공급관 234a :　캐리어 가스 공급관
234b :　캐리어 가스 공급관 246 :　진공 펌프(배출 수단)
248a :　제1 가스 공급공(가스 도입구) 248b :　제2 가스 공급공
280 :　컨트롤러(제어부)

Claims (10)

  1. 복수의 기판을 적층한 상태로 수용하는 처리실과,
    상기 기판 및 상기 처리실 내의 분위기를 가열하는 가열 수단과,
    상기 가열 수단에 의하여 가열된 상기 처리실 내의 분위기 온도에서 자기 분해하는 원료 가스를 공급하는 제1 가스 공급 수단과,
    산화성 가스를 공급하는 제2 가스 공급 수단과,
    상기 처리실 내의 분위기를 배출하는 배출 수단과,
    적어도 상기 제1 가스 공급 수단, 상기 제2 가스 공급 수단 및 상기 배출 수단을 제어하는 제어부
    를 포함하고,
    상기 제1 가스 공급 수단은, 상기 처리실에 상기 원료 가스를 도입하는 적어도 1개의 제1 도입구를 더 포함하고,
    상기 제1 도입구는 상기 처리실 내에 수용된 상기 기판쪽 방향을 피해 개구하고,
    상기 제2 가스 공급 수단은, 상기 처리실에 상기 산화성 가스를 도입하는 적어도 하나의 제2 도입구를 더 포함하고,
    상기 제2 도입구는 상기 처리실 내에 수용된 기판쪽 방향을 향해 개구하고,
    상기 제1 가스 공급 수단은, 상기 기판의 적층 방향을 따라 연재(延在)하는 제1 노즐을 포함하고,
    상기 제1 도입구는 상기 제1 노즐의 선단에 1개 설치되고,
    상기 제2 가스 공급 수단은, 상기 기판의 적층 방향을 따라 연재하는 제2 노즐을 포함하고,
    상기 제2 도입구는 상기 제2 노즐의 측벽에 복수 설치되고,
    상기 가열 수단은, 상기 기판 및 상기 처리실 내의 분위기를 180~250℃로 가열하고,
    상기 제어부는, 상기 제1 가스 공급 수단, 상기 제2 가스 공급 수단 및 상기 배출 수단을 제어하고, 상기 처리실에 대하여 상기 원료 가스인 테트라키스 에틸 메틸 아미노 하프늄(Tetrakis ethyl methyl amino hafnium, TEMAH)과 상기 산화성 가스인 오존을 교대로 공급, 배기하여, 상기 기판상에 산화 하프늄막을 생성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 복수의 기판을 적층한 상태에서 수용하는 처리실과,
    상기 기판 및 상기 처리실 내의 분위기를 가열하는 가열 수단과,
    상기 가열 수단에 의하여 가열된 상기 처리실 내의 분위기 온도에서 자기 분해하는 원료 가스를 공급하는 제1 가스 공급 수단과,
    산화성 가스를 공급하는 제2 가스 공급 수단과,
    상기 처리실 내의 분위기를 배출하는 배출 수단과,
    적어도 상기 제1 가스 공급 수단, 상기 제2 가스 공급 수단 및 상기 배출 수단을 제어하는 제어부
    를 포함하고,
    상기 제1 가스 공급 수단은, 상기 처리실에 상기 원료 가스를 도입하는 적어도 1개의 제1 도입구를 더 포함하고,
    상기 제1 도입구는 상기 처리실 내에 수용된 상기 기판쪽 방향을 피해 개구하고,
    상기 제2 가스 공급 수단은, 상기 처리실에 상기 산화성 가스를 도입하는 적어도 하나의 제2 도입구를 더 포함하고,
    상기 제2 도입구는 상기 처리실 내에 수용된 기판쪽 방향을 향해 개구하고,
    상기 제어부는, 상기 제1 가스 공급 수단, 상기 제2 가스 공급 수단 및 상기 배출 수단을 제어하여, 상기 처리실에 대하여 상기 원료 가스와 상기 산화성 가스를 교대로 공급, 배기하여, 상기 기판상에 원하는 막을 생성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 제1 가스 공급 수단은, 상기 기판의 적층 방향을 따라 연재하는 제1 노즐을 더 포함하고,
    상기 제1 도입구는 상기 제1 노즐의 선단에 1개 설치되고,
    상기 제2 가스 공급 수단은, 상기 기판의 적층 방향을 따라 연재하는 제2 노즐을 더 포함하고, 상기 제2 도입구는 상기 제2 노즐의 측벽에 복수 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 제2 도입구의 각각은, 상기 적층 방향에 있어서 소정 간격으로 상기 제2 노즐에 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 원료 가스는, 상기 제1 도입구로부터 상기 처리실의 천정부 방향을 향해 상기 처리실 내부로 수직 방향으로 도입되고,
    상기 산화성 가스는, 상기 제2 도입구의 각각으로부터 수평 방향으로 상기 처리실 내부로 도입되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 제 2항에 있어서,　상기 가열 수단은, 상기 기판 및 상기 처리실 내의 분위기를 180~250℃로 가열하고,
    상기 원료 가스는 테트라키스 에틸 메틸 아미노 하프늄, 상기 산화성 가스는 오존이며, 상기 기판상에 상기 막으로서 산화 하프늄막을 생성하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 제 2항에 있어서 상기 원료 가스는, 상기 기판에 대하여 주로 확산에 의하여 공급되고,
    상기 산화성 가스는, 상기 기판에 대하여 주로 가스 흐름에 의하여 공급되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 제 2항에 있어서,　상기 제1 가스 공급 수단으로부터 상기 처리실로 상기 원 료 가스가 공급되고 있을 때에는, 상기 제2 가스 공급 수단으로부터는 불활성 가스가 공급되고,
    상기 제2 공급 수단으로부터 상기 처리실에 상기 산화성 가스가 공급되고 있을 때에는, 상기 제1 가스 공급 수단으로부터는 산화성 가스가 공급되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  9. 복수의 기판을 적층한 상태에서 처리실에 수용하는 공정과,
    가열 수단의 가열에 의하여 상기 기판 및 상기 처리실 내의 분위기를 가열하는 공정과,
    상기 가열 수단에 의하여 가열된 상기 처리실 내의 분위기 온도에서 자기 분해하는 원료 가스를, 제1 가스 공급 수단에 의하여 상기 처리실 내에 수용된 상기 기판쪽 방향을 피해 공급하는 공정과,
    제2 가스 공급 수단에 의하여 상기 처리실에 산화성 가스를 공급하는 공정과,
    배출 수단에 의하여 상기 처리실 내의 분위기를 배출하는 공정
    을 포함하며,
    상기 처리실에 대하여 상기 원료 가스와 상기 산화성 가스를 교대로 공급, 배기함으로써, 상기 기판상에 원하는 막을 생성하는 것을 특징으로 하는 박막의 형성 방법.
  10. 제 9항에 있어서,　상기 제1 가스 공급 수단으로부터 상기 처리실에 상기 원료 가스가 공급되고 있을 때에는, 상기 제2 가스 공급 수단으로부터는 불활성 가스가 공급되고,
    상기 제2 공급 수단으로부터 상기 처리실에 상기 산화성 가스가 공급되고 있을 때는, 상기 제1 가스 공급 수단으로부터는 산화성 가스가 공급되는 것을 특징으로 하는 박막의 형성 방법.
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