KR20140067915A - 성막 방법, 기록 매체 및 성막 장치 - Google Patents

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Abstract

분리 가스 공급부 및 제1 가스 공급부로부터 분리 가스 및 제1 반응 가스를 공급하면서, 회전 테이블을 제1 각도까지 회전시키고, 상기 분리 가스 공급부 및 상기 제1 가스 공급부로부터 상기 분리 가스 및 상기 제1 반응 가스를 공급하면서, 제2 가스 공급부로부터 제2 반응 가스를 공급하고, 또한, 상기 회전 테이블을 제2 각도까지 회전시키고, 상기 분리 가스 공급부 및 상기 제1 가스 공급부로부터 상기 분리 가스 및 상기 제1 반응 가스를 공급하면서, 상기 회전 테이블을 제3 각도까지 회전시키고, 상기 분리 가스 공급부 및 상기 제1 가스 공급부로부터 상기 분리 가스 및 상기 제1 반응 가스를 공급하면서, 상기 제2 가스 공급부로부터 제3 반응 가스를 공급하고, 또한, 상기 회전 테이블을 제4 각도까지 회전시키는, 성막 방법.

Description

성막 방법, 기록 매체 및 성막 장치{FILM DEPOSITION METHOD, STORAGE MEDIUM, AND FILM DEPOSITION APPARATUS}
본 출원은, 2012년 11월 26일에 출원된, 일본 우선권 출원 제2012-257651에 기초하고 있고, 여기에 본 명세서의 일부를 구성하는 것으로서 상기 우선권 출원의 내용을 원용한다.
본 개시의 일측면은, 성막 방법 및 성막 장치에 관한 것이다.
반도체 기억 소자의 기억 용량 증대의 관점으로부터, 반도체 기억 소자 중의 메모리 셀의 절연층에 고유전율의 재료를 사용하는 기술이 알려져 있다. 그와 같은 재료의 하나로, 산화지르코늄(ZrO)이 있다. ZrO는 약 24 내지 40이라고 하는 유전율을 갖고 있지만, 내전압성이 낮다고 하는 문제가 있다. 따라서, 예를 들어 일본 특허 출원 공개 제2011-18707호 공보에는, ZrO에 대해서 알루미늄(Al)을 첨가함으로써, 내전압성의 향상을 도모하는 기술이 개시되어 있다.
또한, 반도체 기억 소자의 저비용화의 관점으로부터, 반도체 웨이퍼(이하, 「기판」이라고 함)의 대구경화가 진행되고 있다. 이에 수반하여, 기판 표면 내에서의 균일성의 향상이 요구되고 있다. 이와 같은 요망에 따르는 성막 방법으로서, 원자층 성막(ALD)법[또는, 분자층 성막(MLD)법]이라고 불리는 성막 방법이 있다.
ALD법에서는, 서로 반응하는 2종류의 반응 가스 중 한쪽의 반응 가스(이하, 「반응 가스 A」라고 함)를 기판 표면에 흡착시키고, 흡착된 반응 가스 A를 다른 쪽의 반응 가스(이하, 「반응 가스 B」라고 함)로 반응시키는 사이클을 반복한다. 이에 의해, ALD법에서는, 기판 상에 반응 가스 A와 반응 가스 B의 반응 생성물을 생성하고, 생성된 반응 생성물에 의한 박막을 기판 표면에 성막한다.
ALD법을 예를 들어 뱃치식의 성막 장치에서 실시하는 경우에는, 우선, 기판이 수용되는 처리실 내에 반응 가스 A를 공급하고, 기판 표면에 반응 가스 A를 흡착시킨다. 다음에, 처리실 내를 배기/퍼지한다. 계속해서, 처리실 내에 반응 가스 B를 공급하고, 기판 표면 상의 반응 가스 A와 공급하는 반응 가스 B를 반응시킨다. 이때, 반응 생성물이 기판 표면에 생성된다. 이후, 처리실 내를 배기/퍼지하고, 소정의 막 두께를 갖는 박막이 얻어질 때까지 상기의 공정이 반복된다.
뱃치식의 성막 장치를 사용해서 ALD법을 실시하는 경우에는, 반응 가스 A의 공급 및 배기/퍼지와 반응 가스 B의 공급 및 배기/퍼지의 공정을 필요로 한다. 이로 인해, 뱃치식의 성막 장치에서 ALD법을 실시하는 경우에는, 성막에 시간을 필요로 하는 경우가 있었다.
한편, 소위 회전 테이블식의 성막 장치에서는, 복수의 기판이 적재된 회전 테이블을 사용하여, 복수의 기판의 표면을 처리한다. 이에 의해, 회전 테이블식의 성막 장치에서는, 기판 1매당의 성막 처리에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다.
또한, 회전 테이블식의 성막 장치에서는, 회전 테이블을 회전시킴으로써, 반응 가스 A의 공급 영역, 분리 영역 및 반응 가스 B의 공급 영역에 기판을 순차 통과시킨다. 이때, 반응 가스 A의 공급 영역에서 기판 표면에 반응 가스 A를 흡착시키고, 반응 가스 B의 공급 영역에서 반응 가스 A와 반응 가스 B를 반응시킨다.
그러나, 상기 회전 테이블식의 성막 장치에서는, 기판을 성막할 때에, 회전 테이블의 회전 주기와 반응 가스 A 또는 반응 가스 B의 공급 타이밍이 동기하는 경우에, 처리하는 복수의 기판 중에서 반응 가스 A 또는 반응 가스 B의 첨가량이 많은 기판과 적은 기판이 성막될 때가 있었다. 즉, 상기 회전 테이블식의 성막 장치에서는, 복수의 기판 중 동일한 기판에만 반응 가스 A 또는 반응 가스 B가 직접적으로 공급되므로, 복수의 기판의 기판 사이 및 기판 표면 내의 성막의 제어성 및 균일성이 저하되는 경우가 있었다.
본 발명의 일측면에 따르면, 복수의 기판이 적재되는 회전 테이블과, 상기 회전 테이블의 상방의 제1 처리 영역에 배치된 제1 가스 공급부와, 상기 회전 테이블의 둘레 방향을 따라서 상기 제1 처리 영역으로부터 이격하는, 상기 회전 테이블의 상방의 제2 처리 영역에 배치된 제2 가스 공급부와, 상기 제1 처리 영역과 상기 제2 처리 영역 사이에 설치된 분리 가스 공급부와, 상기 분리 가스 공급부로부터 공급된 분리 가스를 상기 제1 처리 영역과 상기 제2 처리 영역으로 유도하는 협애한 공간을 형성하는 분리 영역을 구비하는 성막 장치의 성막 방법이 제공된다.
상기 성막 방법은, 상기 분리 가스 공급부 및 상기 제1 가스 공급부로부터 상기 분리 가스 및 제1 반응 가스를 각각 공급하면서, 상기 회전 테이블을 제1 각도까지 회전시키는 제1 스텝과, 상기 분리 가스 공급부 및 상기 제1 가스 공급부로부터 상기 분리 가스 및 상기 제1 반응 가스를 각각 공급하면서, 상기 제2 가스 공급부로부터 제2 반응 가스를 공급하고, 또한, 상기 회전 테이블을 제2 각도까지 회전시키는 제2 스텝과, 상기 분리 가스 공급부 및 상기 제1 가스 공급부로부터 상기 분리 가스 및 상기 제1 반응 가스를 각각 공급하면서, 상기 회전 테이블을 제3 각도까지 회전시키는 제3 스텝과, 상기 분리 가스 공급부 및 상기 제1 가스 공급부로부터 상기 분리 가스 및 상기 제1 반응 가스를 각각 공급하면서, 상기 제2 가스 공급부로부터 제3 반응 가스를 공급하고, 또한, 상기 회전 테이블을 제4 각도까지 회전시키는 제4 스텝을 포함하고, 상기 회전 테이블의 회전 동작과 상기 제1 가스 공급부 및 상기 제2 가스 공급부의 가스 공급의 개시 동작은 비동기이다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 성막 방법을 실시하는 데 적합한 성막 장치를 도시하는 단면도이다.
도 2는 도 1의 성막 장치의 진공 용기 내의 구조를 도시하는 사시도이다.
도 3은 도 1의 성막 장치의 진공 용기 내의 구조를 도시하는 개략 상면이다.
도 4는 도 1의 성막 장치의 일부 단면도이다.
도 5는 도 1의 성막 장치의 다른 일부 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 형태에 관한 성막 방법을 설명하는 타임차트이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 관한 성막 방법의 효과ㆍ이점을 확인하기 위해 행한 실험의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 관한 성막 방법의 효과ㆍ이점을 확인하기 위해 행한 실험의 결과를 나타내는 그래프이다.
첨부한 도면을 참조하면서, 한정적이 아닌 예시의 실시 형태에 관한 성막 방법 또는 성막 장치를 사용하여, 본 발명을 설명한다. 본 발명은, 이하에 설명하는 성막 방법 또는 성막 장치 이외에도, 복수의 가스를 사용하여, 복수의 기판의 표면을 처리하는 것(장치, 기기, 유닛, 시스템 등)이면, 어느 것에도 사용할 수 있다.
또한, 이후의 설명에 있어서, 첨부의 전체 도면의 기재의 동일 또는 대응하는 장치, 부품 또는 부재에는, 동일 또는 대응하는 참조 부호를 부여하고, 중복되는 설명을 생략한다. 또한, 도면은, 장치, 부품 혹은 부재간의 한정적인 관계를 나타내는 것을 목적으로 하지 않는다. 따라서, 구체적인 상관 관계는, 이하의 한정적이 아닌 실시 형태에 비추어, 당업자에 의해 결정할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 관한 성막 장치를 사용하여, 하기에 나타내는 순서로 본 발명을 설명한다.
1. 성막 장치의 구성
2. 성막 방법
3. 프로그램 및 기록 매체
4. 실시예
(1. 성막 장치의 구성)
도 1 내지 도 5를 사용하여, 본 발명의 실시 형태에 관한 성막 방법을 실시하는 데 적합한 성막 장치에 대해서 설명한다. 여기서, 성막 장치는, 본 실시 형태에서는, 소위 회전 테이블식(후술)의 성막 장치이며, 서로 반응하는 2종류 이상의 반응 가스를 교대로 공급 영역에 공급함으로써, 복수의 기판의 표면을 성막 처리하는 장치의 것을 의미한다.
또한, 도 1은, 성막 장치의 단면도이며, 도 3의 I-I'선을 따른 단면을 도시하고 있다. 도 2 및 도 3은, 진공 용기(1)(후술) 내의 구조를 설명하는 도면이다. 도 2 및 도 3은, 설명의 편의상, 천장판(11)(후술)의 도시를 생략하고 있다.
도 4는, 반응 가스 노즐(31)(후술)로부터 반응 가스 노즐(32)(후술)까지의 회전 테이블(2)(후술)의 동심원을 따른 진공 용기(1)의 단면도이다. 도 5는, 천장면(44)(후술)이 설치되는 영역을 도시하는 일부 단면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 성막 장치는, 대략 원형의 평면 형상을 갖는 편평한 진공 용기(1)와, 진공 용기(1) 내에 설치되는 회전 테이블(2)과, 성막 장치 전체의 동작[예를 들어 회전 테이블(2)의 회전 각도]을 제어하는 제어부(100)(제어 수단)를 구비한다.
진공 용기(1)는, 바닥이 있는 원통 형상을 갖는 용기 본체(12)와, 용기 본체(12)의 상면에 기밀하게 착탈 가능하게 배치되는 천장판(11)을 구비한다. 천장판(11)은, 예를 들어 O링 등의 시일 부재(13)(도 1)를 통하여 기밀하게 착탈 가능하게 배치되고, 진공 용기(1) 내의 기밀성을 확보한다.
회전 테이블(2)은, 진공 용기(1)의 중심을 회전 중심으로, 케이스체(20)에 수납되어 있는 원통 형상의 코어부(21)에 고정된다. 회전 테이블(2)은, 복수의 기판(이하, 「기판(W)」이라고 함)이 적재되는 적재부를 상면에 갖는다.
케이스체(20)는, 그 상면이 개방된 통 형상의 케이스이다. 케이스체(20)는, 그 상면에 설치된 플랜지 부분이 진공 용기(1)의 저부(14)의 하면에 기밀하게 설치되어 있다. 케이스체(20)는, 그 내부 분위기를 외부 분위기로부터 격리시킨다.
코어부(21)는, 연직 방향으로 신장하는 회전축(22)의 상단부에 고정되어 있다. 회전축(22)은, 진공 용기(1)의 저부(14)를 관통한다. 또한, 회전축(22)의 하단부는, 회전축(22)을 연직축 주위로 회전시키는 구동부(23)에 설치된다. 또한, 회전축(22) 및 구동부(23)는, 케이스체(20) 내에 수납되어 있다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 회전 테이블(2)의 표면(적재부)은, 회전 방향(둘레 방향)을 따라서 복수(본 실시 형태에서는 5매)의 기판(W)을 적재하기 위한 원형 형상의 복수의 오목부(24)를 갖는다. 여기서, 도 3에서는, 편의상, 1개의 오목부(24)에만 기판(W)을 도시한다. 또한, 본 발명에 사용할 수 있는 회전 테이블(2)은, 복수의 기판으로서, 4매 이하 또는 6매 이상의 기판을 적재하는 구성이어도 좋다.
오목부(24)는, 본 실시 형태에서는, 기판(W)의 직경(예를 들어 300㎜)보다도 약간 큰 내경(예를 들어 4㎜ 큰 내경)으로 한다. 또한, 오목부(24)는 기판(W)의 두께와 대략 동등한 깊이로 한다. 이에 의해, 본 실시 형태에 관한 성막 장치는, 오목부(24)에 기판(W)을 적재하면, 기판(W)의 표면과 회전 테이블(2)의 표면[기판(W)이 적재되지 않는 영역]을 대략 동일한 높이로 할 수 있다.
본 실시 형태에 관한 성막 장치에 있어서, 반응 가스 노즐(31)은, 제1 가스 공급부이며, 회전 테이블(2)의 상방에 있어서 구획되는 제1 처리 영역(후술)에 배치된다. 반응 가스 노즐(32)은, 제2 가스 공급부이며, 회전 테이블(2)의 둘레 방향을 따라서 제1 처리 영역으로부터 이격하는 제2 처리 영역(후술)에 배치된다. 분리 가스 노즐(41, 42)은 분리 가스 공급부이며, 제1 처리 영역과 제2 처리 영역 사이에 배치된다. 또한, 반응 가스 노즐(31) 등은, 예를 들어 석영으로 이루어지는 노즐을 사용해도 좋다.
구체적으로는, 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 성막 장치는 진공 용기(1)의 둘레 방향으로 간격을 두고, 기판 반송용의 반송구(15)로부터 시계 방향[회전 테이블(2)의 회전 방향]으로 반응 가스 노즐(31), 분리 가스 노즐(41), 반응 가스 노즐(32) 및 분리 가스 노즐(42)의 순서대로 배열한다. 이들의 노즐(31, 32, 41 및 42)은, 각각의 기단부인 가스 도입 포트(31a, 32a, 41a 및 42a)(도 3)를 용기 본체(12)의 외주벽에 고정하고 있다. 또한, 노즐(31) 등은, 진공 용기(1)의 외주벽으로부터 진공 용기(1) 내에 도입된다. 또한, 노즐(31) 등은, 용기 본체(12)의 반경 방향을 따라서 회전 테이블(2)의 중심 방향으로, 또한, 회전 테이블(2)에 대해서 평행하게 신장되도록 설치된다.
반응 가스 노즐(31, 32)은 회전 테이블(2)을 향해서 하방으로 개방하는 복수의 가스 토출 구멍(도시하지 않음)을 구비한다. 반응 가스 노즐(31, 32)은, 그 노즐의 길이 방향을 따라서, 예를 들어 10㎜의 간격으로 개구를 배열할 수 있다. 이에 의해, 반응 가스 노즐(31)의 하방 영역은 기판(W)에 흡착되어 있는 제2 반응 가스(Ga) 또는 제3 반응 가스(Gb)(예를 들어 TEMAZ 가스 또는 TMA 가스)를 산화시키는 영역(이하, 「제1 처리 영역(P1)」이라고 함)이 된다. 또한, 반응 가스 노즐(32)의 하방 영역은, 기판(W)에 제2 반응 가스(Ga) 또는 제3 반응 가스(Gb)(예를 들어 TEMAZ 가스 또는 TMA 가스)를 흡착시키는 영역(이하, 「제2 처리 영역(P2)」이라고 함)이 된다.
반응 가스 노즐(31)은, 회전 테이블(2)의 상면의 상방에 있어서 구획되는 제1 처리 영역(P1)에 배치된다. 반응 가스 노즐(31)은, 도시하지 않은 배관, 밸브 및 유량 제어기(예를 들어 매스 플로우 컨트롤러) 등을 통하여, 제1 반응 가스(Go)의 공급원(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 즉, 반응 가스 노즐(31)은 회전 테이블(2)의 상면에 제1 반응 가스(Go)를 공급한다.
반응 가스 노즐(32)은, 회전 테이블(2)의 상면의 상방에 있어서 구획되는 제2 처리 영역(P2)에 배치된다. 반응 가스 노즐(32)은, 도시하지 않은 배관 등을 통하여, 제2 반응 가스(Ga) 및 제3 반응 가스(Gb)의 공급원(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 즉, 반응 가스 노즐(32)은 회전 테이블(2)의 상면에 제2 반응 가스(Ga) 또는 제3 반응 가스(Gb)를 공급한다. 반응 가스 노즐(32)은, 본 실시 형태에서는, 개폐 밸브(도시하지 않음)를 상보적으로 개폐함으로써, 제2 반응 가스(Ga) 또는 제3 반응 가스(Gb) 중 어느 한쪽을 진공 용기(1)[제2 처리 영역(P2)] 내로 공급한다.
또한, 본 발명을 사용할 수 있는 성막 장치는 반응 가스 노즐(32)을 사용하여, 제2 처리 영역(P2)[회전 테이블(2)의 상면]에 불활성 가스를 또한 공급할 수 있는 구성이어도 좋다. 또한, 본 발명을 사용할 수 있는 성막 장치는 반응 가스 노즐(32)로서 2개 또는 3개 이상의 노즐을 사용하여, 제2 반응 가스(Ga) 및 제3 반응 가스(Gb)와 불활성 가스(Gn)를 각각 공급하는 구성이어도 좋다.
분리 가스 노즐(41, 42)은, 대향하는 제1 처리 영역(P1)과 제2 처리 영역(P2) 사이에 각각 설치된다. 분리 가스 노즐(41, 42)은, 도시하지 않은 배관 등을 통하여, 분리 가스(Gn)의 공급원(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 즉, 분리 가스 노즐(41, 42)은 회전 테이블(2)의 상면에 대해서 분리 가스를 공급한다.
본 실시 형태에 관한 성막 장치는, 제1 반응 가스(Go)로서, 산소를 함유하는 가스를 사용한다. 산소를 함유하는 가스는, 예를 들어 산소 가스 또는 오존 가스이다. 즉, 반응 가스 노즐(31)로부터 공급하는 반응 가스[제1 반응 가스(Go)]는, 반응 가스 노즐(32)로부터 공급되어 기판에 흡착된 반응 가스[제2 반응 가스(Ga), 제3 반응 가스(Gb)]를 산화시켜, 산화물(예를 들어 ZrO, AlO)을 생성한다.
본 실시 형태에 관한 성막 장치는, 제2 반응 가스(Ga)로서, 예를 들어 지르코늄(Zr)을 함유하는 가스(또는 증기, 이하 동일함)를 사용한다. 지르코늄을 함유하는 가스는, 예를 들어 지르코늄을 함유하는 유기 금속 원료의 가스이다.
본 실시 형태에 관한 성막 장치는, 제3 반응 가스(Gb)로서, 예를 들어 알루미늄(Al)을 함유하는 가스를 사용한다. 알루미늄을 함유하는 가스는, 예를 들어 알루미늄을 함유하는 유기 금속 원료의 가스이다.
본 실시 형태에 관한 성막 장치는, 분리 가스(Gn)로서, 불활성 가스를 사용한다. 불활성 가스는, 예를 들어 Ar이나 He 등의 희가스 또는 질소 가스이다.
또한, 본 발명에 관한 성막 장치가 사용할 수 있는 가스는, 상기에 나타내는 제1 반응 가스(Go), 제2 반응 가스(Ga), 제3 반응 가스(Gb) 및 분리 가스(Gn)에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명에 관한 성막 장치는, 생성하는 반응 생성물의 조성에 대응하는 가스를 사용할 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 성막 장치의 진공 용기(1) 내에는, 2개의 볼록 형상부(4)가 설치되어 있다. 볼록 형상부(4)는, 정상부가 원호 형상으로 절단된 대략 부채형의 평면 형상을 갖는다. 볼록 형상부(4)는, 본 실시 형태에서는, 내원호가 돌출부(5)에 연결된다. 또한, 볼록 형상부(4)는, 외원호가 진공 용기(1)의 용기 본체(12)의 내주면을 따르도록 배치되어 있다.
구체적으로는, 볼록 형상부(4)는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 천장판(11)의 이면에 설치된다. 또한, 볼록 형상부(4)는, 그 하면인 평탄한 낮은 천장면(44)(제1 천장면)과, 이 천장면(44)의 둘레 방향 양측에 위치하는 천장면(45)(제2 천장면)을 갖는다. 여기서, 볼록 형상부(4)의 천장면(45)은 천장면(44)보다도 높은 천장면이다. 이에 의해, 볼록 형상부(4)는 진공 용기(1) 내에, 협애한 공간인 분리 공간(H)과, 분리 공간(H)으로부터 가스가 유입되는 공간(481) 및 공간(482)을 형성한다. 즉, 볼록 형상부(4)는 형성한 협애한 공간인 분리 공간(H)을 후술하는 도 6에 도시하는 분리 영역(D)으로서 기능시킨다.
또한, 도 4에 도시하는 바와 같이, 볼록 형상부(4)는, 둘레 방향 중앙에 홈부(43)를 갖는다. 홈부(43)는 회전 테이블(2)의 반경 방향을 따라서 연장되어 있다. 또한, 홈부(43)는 분리 가스 노즐(42)이 수용되어 있다. 또 하나의 볼록 형상부(4)에도 마찬가지로 홈부(43)가 형성되고, 여기에 분리 가스 노즐(41)이 수용되어 있다.
또한, 도면 중에 나타내는 참조 부호 42는, 분리 가스 노즐(42)에 형성되는 가스 토출 구멍이다. 가스 토출 구멍(42h)은 분리 가스 노즐(42)의 길이 방향을 따라서 소정의 간격(예를 들어 10㎜)을 두고 복수개 형성되어 있다. 또한, 가스 토출 구멍의 개구 직경은, 예를 들어 0.3 내지 1.0㎜이다. 도시를 생략하지만, 분리 가스 노즐(41)에도 마찬가지로 가스 토출 구멍이 형성되어 있다.
또한, 도 4에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 성막 장치는 높은 천장면(45)의 하방의 공간에, 반응 가스 노즐(31, 32)을 각각 설치한다. 이들 반응 가스 노즐(31, 32)은 천장면(45)으로부터 이격해서 기판(W)의 근방에 설치되어 있다. 또한, 설명의 편의상, 도 4에 도시하는 바와 같이, 반응 가스 노즐(31)이 설치되는 공간[높은 천장면(45)의 하방의 공간]을 참조 부호 481로 나타낸다. 또한, 반응 가스 노즐(32)이 설치되는 공간[높은 천장면(45)의 하방의 공간]을 참조 부호 482로 나타낸다.
낮은 천장면(44)은 협애한 공간인 분리 공간(H)을 회전 테이블(2)에 대해서 형성하고 있다. 분리 가스 노즐(42)로부터 불활성 가스(예를 들어 N2 가스)가 공급되면, 이 불활성 가스는 분리 공간(H)을 유통하여, 공간(481) 및 공간(482)을 향해서 유출된다. 여기서, 분리 공간(H)의 용적은 공간(481 및 482)의 용적보다도 작으므로, 본 실시 형태에 관한 성막 장치는 공간(481 및 482)의 압력과 비교하여, 공급한 불활성 가스를 사용해서 분리 공간(H)의 압력을 높게 할 수 있다. 즉, 공간(481 및 482)의 간극에서, 분리 공간(H)은 압력 장벽을 제공(형성)한다.
또한, 분리 공간(H)으로부터 공간(481 및 482)으로 유출된 불활성 가스는, 제1 처리 영역(P1)의 제1 반응 가스와, 제2 처리 영역(P2)의 제2 반응 가스 및 제3 반응 가스에 대해서 카운터 플로우로서 작용한다. 따라서, 본 실시 형태에 관한 성막 장치는 분리 공간(H)을 사용하여, 제1 처리 영역(P1)의 제1 반응 가스와, 제2 처리 영역(P2)의 제2 반응 가스 및 제3 반응 가스를 분리한다. 즉, 본 실시 형태의 성막 장치는 진공 용기(1) 내에서 제1 반응 가스와, 제2 반응 가스 혹은 제3 반응 가스가 혼합되어 반응하는 것을 억제한다.
또한, 회전 테이블(2)의 상면에 대한 천장면(44)의 높이(h1)는 성막시의 진공 용기(1) 내의 압력, 회전 테이블(2)의 회전 속도 및/또는 공급하는 분리 가스(N2 가스)의 공급량 등에 기초하여, 분리 공간(H)의 압력을 공간(481 및 482)의 압력에 비교해서 높게 하는 데 적합한 높이로 할 수 있다. 또한, 회전 테이블(2)의 상면에 대한 천장면(44)의 높이(h1)는 성막 장치의 사양 및 공급하는 가스의 종류에 대응한 높이로 할 수 있다. 또한, 회전 테이블(2)의 상면에 대한 천장면(44)의 높이(h1)는, 미리 실험 또는 계산 등으로 정해지는 높이로 할 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 천장판(11)의 하면에는 회전 테이블(2)을 고정하는 코어부(21)의 외주를 둘러싸도록 돌출부(5)가 설치되어 있다. 돌출부(5)는, 본 실시 형태에서는 볼록 형상부(4)에 있어서의 회전 중심측의 부위와 연속되어 있고, 그 하면이 천장면(44)과 동일한 높이로 형성되어 있다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 대략 부채형의 볼록 형상부(4)의 주연부[진공 용기(1)의 외측 테두리측의 부위]에는, 회전 테이블(2)의 외측 단부면에 대향하도록 L자형으로 굴곡하는 굴곡부(46)가 형성되어 있다. 굴곡부(46)는 회전 테이블(2)과 용기 본체(12)의 내주면 사이의 공간을 통하여, 공간(481) 및 공간(482) 사이에서 가스가 유통되는 것을 억제한다. 부채형의 볼록 형상부(4)는 천장판(11)에 설치된다.
본 실시 형태에 관한 성막 장치는, 천장판(11)을 용기 본체(12)로부터 제거할 수 있으므로, 굴곡부(46)의 외주면과 용기 본체(12) 사이에는 약간의 간극을 갖는다. 성막 장치는 굴곡부(46)의 내주면과 회전 테이블(2)의 외측 단부면의 간극 및 굴곡부(46)의 외주면과 용기 본체(12)의 간극을, 예를 들어 회전 테이블(2)의 상면에 대한 천장면(44)의 높이와 마찬가지의 치수로 설정할 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 회전 테이블(2)과 용기 본체의 내주면 사이에서, 공간(481)(도 4)과 연통하는 제1 배기구(610)와, 공간(482)(도 4)과 연통하는 제2 배기구(620)가 형성되어 있다. 제1 배기구(610) 및 제2 배기구(620)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 각각 배기관(630)을 통하여, 진공 배기 수단[예를 들어 진공 펌프(640)]에 접속되어 있다. 또한, 도 1 중의 참조 부호 650은 압력 조정기이다.
회전 테이블(2)과 진공 용기(1)의 저부(14) 사이의 공간에는, 도 1 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 가열 수단인 히터 유닛(7)이 설치된다. 회전 테이블(2)을 통하여 회전 테이블(2) 상의 기판(W)이, 프로세스 레시피로 결정된 온도(예를 들어 450℃)로 가열된다. 회전 테이블(2)의 주연 부근의 하방측에는, 회전 테이블(2)의 하방의 공간으로 가스가 침입하는 것을 억제하기 위해, 링 형상의 커버 부재(71)가 설치되어 있다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 커버 부재(71)는 회전 테이블(2)의 외측 테두리부 및 외측 테두리부보다도 외주측을 하방측으로부터 면하도록 설치된 내측 부재(71a)와, 이 내측 부재(71a)와 진공 용기(1)의 내벽면 사이에 설치된 외측 부재(71b)를 구비하고 있다. 외측 부재(71b)는 볼록 형상부(4)의 외측 테두리부에 형성된 굴곡부(46)의 하방에서, 굴곡부(46)와 근접하여 설치된다. 내측 부재(71a)는 회전 테이블(2)의 외측 테두리부 하방(및 외측 테두리부보다도 약간 외측의 부분의 하방)에서, 히터 유닛(7)을 전체 둘레에 걸쳐서 둘러싸고 있다.
제어 수단은 성막 장치의 각 구성에 동작을 지시하고, 각 구성의 동작을 제어하는 수단이다. 성막 장치는, 본 실시 형태에서는, 제어 수단으로서, 장치 전체의 동작의 컨트롤을 행하기 위한 컴퓨터로 이루어지는 제어부(100)를 사용한다. 제어부(100)는, 예를 들어 기억부(101)에 기억된 프로그램을 실행하고, 하드웨어와 협동함으로써, 복수의 기판의 표면을 성막한다. 또한, 제어 수단은, 공지 기술의 CPU(Central Processing Unit) 및 메모리(ROM, RAM 등) 등을 포함하는 연산 처리 장치로 구성할 수 있다.
구체적으로는, 제어부(100)는, 내장하는 메모리 내에, 후술하는 성막 방법(2. 성막 방법)을 성막 장치에 실시시키기 위한 프로그램을 저장할 수 있다. 이 프로그램은, 예를 들어 스텝군으로 편성되어 있다. 제어부(100)는 매체(102)(하드 디스크, 콤팩트 디스크, 광자기 디스크, 메모리 카드, 플렉시블 디스크 등)에 기억되어 있는 상기 프로그램을 기억부(101)에 판독하고, 그 후, 제어부(100) 내에 인스톨할 수 있다.
제어부(100)는, 본 실시 형태에서는, 반응 가스 노즐(31)(제1 가스 공급부)의 동작을 제어함으로써, 회전 테이블(2)의 상면에 제1 반응 가스(Go)를 공급하는 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(100)는 반응 가스 노즐(32)(제2 가스 공급부)의 동작을 제어함으로써, 회전 테이블(2)의 상면에 제2 반응 가스(Ga) 및 제3 반응 가스(Gb)를 공급하는 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(100)는 분리 가스 노즐(41, 42)(분리 가스 공급부)의 동작을 제어함으로써, 회전 테이블(2)의 상면에 분리 가스(Gn)를 공급하는 동작을 제어할 수 있다. 또한, 본 발명을 사용할 수 있는 성막 장치는, 반응 가스 노즐(32)을 사용해서 제2 처리 영역(P2)에 불활성 가스를 또한 공급하는 구성으로 하고, 제2 처리 영역(P2)을 퍼지해도 좋다.
또한, 제어부(100)는, 본 실시 형태에서는, 회전 테이블(2)의 회전 각도를 제어한다. 구체적으로는, 제어부(100)는, 우선, 제1 반응 스텝으로서, 회전 테이블(2)을 제1 각도 θ1까지 회전시킨다. 다음에, 제어부(100)는, 제2 반응 스텝으로서, 회전 테이블(2)을 제2 각도 θ2로 회전시킨다. 계속해서, 제어부(100)는, 제3 반응 스텝으로서, 회전 테이블(2)을 제3 각도 θ3으로 회전시킨다. 그 후, 제어부(100)는, 제4 반응 스텝으로서, 회전 테이블(2)을 제4 각도 θ4로 회전시킨다.
(2. 성막 방법)
지금까지 참조한 도면(도 1 내지 도 5)에 더하여, 도 6을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태에 관한 성막 장치가 실시하는 성막 방법의 일례를 설명한다. 도 6은, 본 실시 형태에 관한 성막 방법을 설명하는 타임차트의 일례를 나타낸 도면이다.
본 실시 형태에 관한 성막 장치는, 회전 테이블(2)의 회전 동작과 반응 가스 노즐(31)(제1 가스 공급부) 및 반응 가스 노즐(32)(제2 가스 공급부)의 가스 공급의 개시 동작을 비동기로 한다. 성막 장치는 제어부(100)를 사용하여, 예를 들어 제1 각도 θ1, 제2 각도 θ2, 제3 각도 θ3 및 제4 각도 θ4의 합을 360도의 정수배가 아닌 각도로 함으로써, 회전 테이블(2)의 회전 동작과 반응 가스 노즐(31) 등의 가스 공급의 개시 동작을 비동기로 할 수 있다.
또한, 성막 장치는 제어부(100)를 사용하여, 후술하는 산화 공정 1(도 6의 Step 1)에 있어서, 이후의 반응 공정 1(도 6의 Step 2)에서 제2 반응 가스(Ga)를 공급하기 전에 기판의 표면을 산화할 수 있는 최소 각도 이상(예를 들어 60도)으로 할 수 있다. 또한, 성막 장치는, 마찬가지로, 제어부(100)를 사용하여, 후술하는 산화 공정 2(도 6의 Step 3)에 있어서, 이후의 반응 공정 2(도 6의 Step 4)에서 제3 반응 가스(Gb)를 공급하기 전에 기판의 표면을 산화할 수 있는 최소 각도 이상(예를 들어 60도)으로 할 수 있다. 즉, 성막 장치는 제어부(100)를 사용하여, 예를 들어 제1 각도 θ1 및 제3 각도 θ3의 합을 60도 이상 360도 미만의 범위의 각도, 또는, 360도를 초과하는 각도로 함으로써, 회전 테이블(2)의 회전 동작과 반응 가스 노즐(31) 등의 가스 공급의 개시 동작을 비동기로 해도 좋다. 또한, 성막 장치는, 상기의 최소 각도를 회전 테이블(2)에 적재하는 기판의 크기 및/또는 기판의 매수에 대응하는 각도로 할 수 있다. 또한, 성막 장치는, 상기의 최소 각도를 실험 또는 계산 등에 의해 미리 정해지는 각도로 해도 좋다.
또한, 성막 장치는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 예를 들어 제1 각도 θ1 및 제3 각도를 60도로 하고, 또한, 제2 각도 θ2 및 제4 각도 θ4를 360도로 함으로써, 회전 테이블(2)의 회전 동작과 반응 가스 노즐(31) 등의 가스 공급의 사이클(도 6의 Step 1 내지 Step 4까지의 사이클)을 비동기로 해도 좋다. 이하, 구체적으로 설명한다.
(반입 공정)
본 실시 형태에 관한 성막 장치는, 우선, 도시하지 않은 게이트 밸브를 개방하고, 반송 아암(10)(도 3)을 사용하여, 반송구(15)를 통하여, 기판(W)을 회전 테이블(2)의 오목부(24) 내에 전달한다. 성막 장치는 오목부(24)가 반송구(15)에 면하는 위치에 정지하였을 때에 오목부(24)의 저면의 관통 구멍을 통하여, 진공 용기(1)의 저부측으로부터 도시하지 않은 승강 핀을 승강시킴으로써 기판(W)의 전달을 행해도 좋다. 또한, 성막 장치는 회전 테이블(2)을 간헐적으로 회전시키고, 회전 테이블(2)의 복수(본 실시 형태에서는, 5개)의 오목부(24) 내에 각각 기판(W)을 적재한다.
(예비 공정:도 6의 Step 0)
성막 장치는 게이트 밸브를 폐쇄하고, 진공 펌프(640)를 사용해서 진공 용기(1)를 최저 도달 진공도까지 배기한 후에, 분리 가스 노즐(41, 42)로부터 분리 가스(Gn)(예를 들어 불활성 가스)를 소정의 유량으로 공급시킨다. 이때, 성막 장치는, 본 실시 형태에서는, 분리 가스 공급관(51) 및 퍼지 가스 공급관(72, 72)(도 1)으로부터도 불활성 가스를 소정의 유량으로 공급시킨다. 이에 의해, 성막 장치는 압력 조정기(650)를 사용하여, 진공 용기(1) 내를 미리 설정한 처리 압력으로 조정할 수 있다.
계속해서, 성막 장치는 회전 테이블(2)을 시계 방향(Rw)으로 회전시키면서, 히터 유닛(7)을 사용해서 기판(W)을 가열한다.
(산화 공정 1:도 6의 Step 1)
성막 장치는, 제1 반응 스텝으로서, 분리 가스 노즐(41, 42)로부터 분리 가스(Gn)를 공급시키면서, 반응 가스 노즐(31)로부터 제1 반응 가스(Go)(예를 들어 산소를 함유하는 가스)를 공급시킨다. 또한, 성막 장치는 제어부(100)를 사용하여, 회전 테이블(2)을 제1 각도 θ1까지 회전시킨다. 이때, 성막 장치는, 제1 처리 영역(P1)을 통과하는 기판(W)의 표면(예를 들어 최표면)을 산화한다. 또한, 성막 장치는, 후술하는 도 6의 Step 4 이후의 산화 공정 1에 있어서, 제2 반응 가스(Ga)를 공급하기 전의 기초 준비를 (예를 들어 반응 생성물의 최표면을 산화할)할 수 있다.
제어부(100)는, 본 실시 형태에서는, 도 6의 Step 1에 도시하는 바와 같이, 제1 반응 스텝으로서 회전 테이블(2)을 60도(제1 각도 θ1)까지 회전시킨다. 이에 의해, 성막 장치는, 이후의 제2 반응 스텝(도 6의 Step 2)에 있어서, 제1 반응 스텝에서 기판 표면이 산화된 기판(W)을 제2 처리 영역(P2)에 배치할 수 있다.
(반응 공정 1:도 6의 Step 2)
성막 장치는, 제2 반응 스텝으로서, 분리 가스 노즐(41, 42) 및 반응 가스 노즐(31)로부터 분리 가스(Gn) 및 제1 반응 가스(Go)를 각각 공급시키면서, 반응 가스 노즐(32)로부터 제2 반응 가스(Ga)(예를 들어 Zr을 함유하는 가스)를 공급시킨다. 또한, 성막 장치는 제어부(100)를 사용하여, 회전 테이블(2)을 제2 각도 θ2까지 회전시킨다. 이때, 성막 장치는, 제2 처리 영역(P2)에 있어서, 기판(W)의 표면(예를 들어 최표면)에 제2 반응 가스(Ga)를 흡착시킨다. 또한, 성막 장치는, 제1 처리 영역(P1)에 있어서, 제2 반응 가스(Ga)가 흡착된 기판(W)의 표면을 산화한다. 즉, 성막 장치는 기판(W) 상에 제2 반응 가스(Ga)의 산화물(예를 들어 ZrO막)을 퇴적(성막)할 수 있다.
제어부(100)는, 본 실시 형태에서는, 도 6의 Step 2에 도시하는 바와 같이, 제2 반응 스텝으로서 회전 테이블(2)을 360도(제2 각도 θ2)까지 회전시킨다.
또한, 분리 가스(Gn), 제1 반응 가스(Go) 및 제2 반응 가스(Ga)는, 분리 영역(D)에 의해 분리되고, 진공 용기(1) 내에서 서로 혼합되는 일은 거의 없다.
(산화 공정 2:도 6의 Step 3)
성막 장치는, 제3 반응 스텝으로서, 분리 가스 노즐(41, 42) 및 반응 가스 노즐(31)로부터 분리 가스(Gn) 및 제1 반응 가스(Go)를 각각 공급시키면서, 반응 가스 노즐(32)로부터 불활성 가스(Gn)를 공급시킨다. 또한, 성막 장치는 제어부(100)를 사용하여, 회전 테이블(2)을 제3 각도 θ3까지 회전시킨다. 이때, 성막 장치는, 제2 반응 가스(Ga)가 공급된 제2 처리 영역(P2)을 불활성 가스(Gn)로 퍼지한다. 또한, 성막 장치는, 제1 처리 영역(P1)에 있어서, 기판(W)의 표면[예를 들어 Step 2에서 제2 반응 가스(Ga)가 흡착된 표면]을 산화한다.
제어부(100)는, 본 실시 형태에서는, 도 6의 Step 3에 도시하는 바와 같이, 제3 반응 스텝으로서 회전 테이블(2)을 60도(제3 각도 θ3)까지 회전시킨다. 이에 의해, 성막 장치는, 이후의 제4 반응 스텝(도 6의 Step 4)에 있어서, 제3 반응 스텝에서 표면이 산화된 기판(W)을 제2 처리 영역(P2)에 배치할 수 있다.
(반응 공정 2:도 6의 Step 4)
성막 장치는, 제4 반응 스텝으로서, 분리 가스 노즐(41, 42) 및 반응 가스 노즐(31)로부터 분리 가스(Gn) 및 제1 반응 가스(Go)를 각각 공급시키면서, 반응 가스 노즐(32)로부터 제3 반응 가스(Gb)(예를 들어 Al을 함유하는 가스)를 공급시킨다. 또한, 성막 장치는 제어부(100)를 사용하여, 회전 테이블(2)을 제4 각도 θ4까지 회전시킨다. 이때, 성막 장치는, 제2 처리 영역(P2)에 있어서, 기판(W)의 표면(예를 들어 Step 3에서 산화한 표면)에 제3 반응 가스(Gb)를 흡착시킬 수 있다. 또한, 성막 장치는, 제1 처리 영역(P1)에 있어서, 제3 반응 가스(Gb)가 흡착된 기판(W)의 표면을 산화할 수 있다. 즉, 성막 장치는 기판(W) 상에 제3 반응 가스(Gb)의 산화물(예를 들어 AlO막)을 퇴적(성막)할 수 있다.
제어부(100)는, 본 실시 형태에서는, 도 6의 Step 4에 도시하는 바와 같이, 제4 반응 스텝으로서 회전 테이블(2)을 360도(제4 각도 θ4)까지 회전시킨다.
또한, 분리 가스(Gn), 제1 반응 가스(Go) 및 제3 반응 가스(Gb)는, 분리 영역(D)에 의해 분리되고, 진공 용기(1) 내에서 서로 혼합되는 일은 거의 없다.
그 후, 성막 장치는, 산화 공정 1(도 6의 Step 1)로 복귀하여, 반응 생성물의 박막의 막 두께가 원하는 두께로 될 때까지, 상기 Step 1 내지 Step 4의 동작을 반복한다. 즉, 성막 장치는, 반응 생성물의 박막의 막 두께가 원하는 두께로 될 때까지, 산화물을 적층한다. 여기서, 성막 장치는, 상기 Step 1로부터 Step 4까지의 동작에 있어서, 제1 각도 θ1, 제2 각도 θ2, 제3 각도 θ3 및 제4 각도 θ4의 합을 360도의 정수배가 아닌 각도로 회전 테이블(2)을 회전시킨다. 즉, 성막 장치는 회전 테이블(2)의 회전 동작과 반응 가스 노즐(31) 등의 가스 공급의 개시 동작을 비동기로 한다.
또한, 성막 장치는, 도 6의 Step 1로 복귀한 경우에는, 반응 가스 노즐(32)로부터 불활성 가스(Gn)를 공급함으로써, 제2 처리 영역(P2)을 불활성 가스(Gn)로 퍼지한다.
(산화 공정 3:도 6의 Step 5)
성막 장치는 분리 가스 노즐(41, 42)로부터 분리 가스(Gn)를 공급시키면서, 반응 가스 노즐(31)로부터 제1 반응 가스(Go)(예를 들어 산소를 함유하는 가스)를 공급시킨다. 이에 의해, 성막 장치는 성막된 기판(W)의 표면(예를 들어 최표면)을 산화시킬 수 있다.
(반출 공정:도 6의 Step 6)
성막 장치는, 도시하지 않은 게이트 밸브를 개방하고, 반송 아암(10)(도 3)을 사용하여, 반송구(15)를 통하여, 성막된 기판(W)을 반출한다. 성막 장치는, (반입 공정)과 마찬가지로, 도시하지 않은 승강 핀 등을 사용하여, 기판(W)을 반출한다.
이상과 같이, 본 발명의 실시 형태에 관한 성막 방법에 따르면, 회전 테이블식의 성막 장치에 있어서, 회전 테이블의 회전 동작에 대해서 비동기로 2종류 이상의 반응 가스를 공급할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 관한 성막 방법에 따르면, 제어부(100)를 사용하여, 예를 들어 제1 각도 θ1, 제2 각도 θ2, 제3 각도 θ3 및 제4 각도 θ4의 합을 360도의 정수배가 아닌 각도로 함으로써, 회전 테이블(2)의 회전 동작과 반응 가스 노즐(31) 및 반응 가스 노즐(32)의 가스 공급의 개시 동작을 비동기로 할 수 있다. 이에 의해, 본 실시 형태에 관한 성막 방법에 따르면, Step 1 내지 Step 4의 사이클을 반복해서 성막할 때에, 가스 공급을 개시하는 기판(W) 상의 위치를 사이클마다 어긋나게 할 수 있다. 즉, 본 실시 형태에 관한 성막 방법에 따르면, 반응 가스의 공급량을 기판 사이에서 균일하게 할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 관한 성막 방법에 따르면, 제어부(100)를 사용하여, 회전 테이블(2)의 회전 동작과 반응 가스 노즐(31) 및 반응 가스 노즐(32)의 가스 공급의 개시 동작을 비동기로 할 수 있으므로, 복수의 기판의 기판 사이 및 기판 표면 내의 성막의 제어성 및 균일성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 형태에 관한 성막 방법에 따르면, 반응 공정 1에서 흡착되는 제2 반응 가스(Ga)(예를 들어 ZrO막)에, 반응 공정 2에서 대략 1분자층의 제3 반응 가스(Gb)(예를 들어 AlO)를 반응시킬 수 있으므로, 기판(W) 상에 원하는 반응 생성물을 생성할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 관한 성막 방법에 따르면, 제2 반응 가스(Ga)에 대략 1분자층의 제3 반응 가스(Gb)를 반응시켜 반응 생성물을 생성할 수 있으므로, 상기 공정을 반복함으로써 주기적으로 삽입된 다층막(예를 들어 다층막 형상의 Al 첨가 ZrO막)을 기판(W) 표면에 성막(적층)할 수 있다.
(3. 프로그램 및 기록 매체)
본 발명은, 상기 성막 방법을 컴퓨터를 사용해서 성막 장치에 실행시키기 위한 프로그램(Pr)이어도 좋다. 또한, 본 발명은, 상기 프로그램(Pr)을 기록한 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기록 매체(Md)로 해도 좋다. 상기 프로그램(Pr)을 기록한 기록 매체(Md)는 플렉시블 디스크(FD), CD-ROM(Compact Disk-ROM), CD-R(CD Recordable), DVD(Digital Versatile Disk), 테이프 드라이브 및 그 밖의 컴퓨터 판독 가능한 매체와 플래시 메모리, RAM, ROM 등의 반도체 메모리, 메모리 카드, HDD(Hard Disc Drive) 및 그 밖의 컴퓨터 판독 가능한 것을 사용할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 관한 성막 장치는, 상기 프로그램(Pr)을 기억부(101)(도 1)에 기억해도 좋다. 또한, 본 실시 형태에 관한 성막 장치는, 상기 기록 매체(Md)를 매체(102)(도 1)로 해도 좋다.
<실시예>
성막 장치의 실시예를 사용하여, 본 발명을 설명한다. 본 실시예에서는, 제1 반응 가스(Go)로서, O3(오존) 가스를 사용하였다. 제2 반응 가스(Ga)로서, TEMAZ(테트라키스ㆍ에틸메틸ㆍ아미노지르코늄) 가스를 사용하였다. 제3 반응 가스(Gb)로서, TMA(트리메틸알루미늄) 가스를 사용하였다. 분리 가스(Gn)로서, N2(질소) 가스를 사용하였다. 즉, 본 실시예에서는, Zr/Al계의 성막을 행하였다. 또한, 본 발명에 관한 성막 장치는, 산화막계, 질화막계 또는 그 밖의 2종류 이상의 가스를 반응시켜 생성한 반응 생성물을 퇴적시키는 성막을 행할 수 있다.
(성막 장치의 구성) 및 (성막 방법)
본 실시예에 관한 성막 장치의 구성 및 성막 방법 등을 도 1 내지 도 6에 도시한다. 여기서, 본 실시예에 관한 성막 장치의 구성 등은, 실시 형태에 관한 성막 장치의 구성 등과 기본적으로 마찬가지이므로, 다른 부분을 주로 설명한다. 또한, 이후의 설명에 있어서, 회전 테이블(2)의 회전 속도는, 예를 들어 3rpm 내지 6rpm으로 하였다. 그러나, 본 발명에 관한 성막 장치는, 3rpm 내지 6rpm의 범위 이외의 회전 속도로 회전 테이블(2)을 회전시켜도 좋다.
(예비 공정:도 6의 Step 0)
성막 장치는 게이트 밸브를 폐쇄하고, 진공 펌프(640)를 사용해서 진공 용기(1)를 최저 도달 진공도까지 배기한 후에, 분리 가스 노즐(41, 42)로부터 N2 가스[분리 가스(Gn)]를 소정의 유량으로 공급시켰다. 이때, 성막 장치는, 본 실시예에서는, 분리 가스 공급관(51) 및 퍼지 가스 공급관(72, 72)(도 1)으로부터도 N2 가스를 소정의 유량으로 공급하였다. 이에 의해, 성막 장치는 압력 조정기(650)를 사용하여, 진공 용기(1) 내를 미리 설정한 처리 압력으로 조정하였다.
계속해서, 성막 장치는 회전 테이블(2)을 시계 방향(Rw)으로 회전시키면서, 히터 유닛(7)을 사용해서 기판(W)을 가열하였다. 성막 장치는 기판(W)을 예를 들어 250℃로부터 350℃까지의 범위의 온도로 가열하였다.
(산화 공정 1:도 6의 Step 1)
계속해서, 성막 장치는, 제1 반응 스텝으로서, 분리 가스 노즐(41, 42)로부터 N2 가스를 공급시키면서, 반응 가스 노즐(31)로부터 O3 가스[제1 반응 가스(Go)]를 공급시켰다. 이때, 성막 장치는, 본 실시예에서는, 제어부(100)를 사용하여, 회전 테이블(2)을 360도(제1 각도 θ1)까지 회전시켰다. 이에 의해, 성막 장치는, 제1 처리 영역(P1)을 통과한 기판(W)의 최표면을 균일하게 산화시킬 수 있었다.
(반응 공정 1:도 6의 Step 2)
성막 장치는, 제2 반응 스텝으로서, 분리 가스 노즐(41, 42) 및 반응 가스 노즐(31)로부터 N2 가스 및 O3 가스를 각각 공급시키면서, 반응 가스 노즐(32)로부터 TEMAZ 가스[제2 반응 가스(Ga)]를 공급시켰다. 이때, 성막 장치는, 본 실시예에서는, 제어부(100)를 사용하여, 회전 테이블(2)을 360도(제2 각도 θ2)까지 회전시켰다. 이에 의해, 성막 장치는, 제2 처리 영역(P2)을 통과한 기판(W)의 표면에 TEMAZ 가스를 흡착시킬 수 있었다. 또한, 성막 장치는 TEMAZ 가스가 흡착된 기판(W)을 제1 처리 영역(P1)에 통과시킴으로써 기판(W)의 표면에 흡착된 TEMAZ 가스를 O3 가스로 산화시키고, 기판(W)의 표면에 ZrO막을 성막(퇴적)시켰다. 여기서, 성막 장치는 기판(W)의 표면 전체에 대략 1분자층분의 TEMAZ 가스(ZrO막)를 흡착(성막)시킨다.
또한, 상술한 기판(W)의 온도 범위에서는, TEMAZ 가스는 기판(W)의 표면에 거의 자기 제한적으로 흡착된다. 즉, TEMAZ 가스는 기판(W)의 표면에는 흡착되고, 기판(W)의 표면에 흡착된 TEMAZ 가스 상에는 거의 흡착되지 않는다. 또한, TEMAZ 가스는 기판(W)의 표면 상에서 열 분해되지 않는다. 이로 인해, 기판(W)이, 제2 처리 영역(P2)을 복수회 통과해도, 기판(W)의 표면 전체는 대략 1분자층의 TEMAZ 가스로 덮여지게 된다.
(산화 공정 2:도 6의 Step 3)
성막 장치는, 제3 반응 스텝으로서, 분리 가스 노즐(41, 42) 및 반응 가스 노즐(31)로부터 N2 가스 및 O3 가스를 각각 공급시키면서, 반응 가스 노즐(32)로부터 N2 가스를 공급시켰다. 이에 의해, 성막 장치는 TEMAZ 가스가 공급된 제2 처리 영역(P2)을 N2 가스로 퍼지하였다. 또한, 성막 장치는 TEMAZ 가스가 흡착된 기판(W)을 제1 처리 영역(P1)에 통과시킴으로써 기판(W)의 표면에 흡착된 TEMAZ 가스를 O3 가스로 산화시키고, 기판(W)의 표면에 ZrO막을 성막(퇴적)하였다.
성막 장치는, 본 실시예에서는, 제어부(100)를 사용하여, 회전 테이블(2)의 회전 주기와 O3 가스의 공급 타이밍을 비동기로 하기 위해, 제3 각도 θ3으로서, 회전 테이블(2)을 「360도-18도」 또는 「360도+18도」까지 회전시켰다.
(반응 공정 2:도 6의 Step 4)
성막 장치는, 제4 반응 스텝으로서, 분리 가스 노즐(41, 42) 및 반응 가스 노즐(31)로부터 N2 가스 및 O3 가스를 각각 공급시키면서, 반응 가스 노즐(32)로부터 TMA 가스[제3 반응 가스(Gb)]를 공급시켰다. 이때, 성막 장치는, 본 실시예에서는, 제어부(100)를 사용하여, 회전 테이블(2)을 360도(제4 각도 θ2)까지 회전시켰다. 이에 의해, 성막 장치는 회전 테이블(2)을 회전시킴으로써, 제2 처리 영역(P2)을 통과한 기판(W)의 표면(ZrO막)에 TMA 가스를 흡착시켰다. 또한, 성막 장치는 TMA 가스가 흡착된 기판(W)을 제1 처리 영역(P1)에 통과시킴으로써 기판(W)의 표면에 흡착된 TMA 가스를 O3 가스로 산화시키고, 기판(W)의 표면에 AlO막을 성막(퇴적)하였다. 여기서, 성막 장치는 기판(W)의 표면 전체에 대략 1분자층분의 TMA 가스(AlO막)를 흡착(성막)시켰다.
그 후, 성막 장치는 산화 공정 1(도 6의 Step 1)로 복귀하여, 반응 생성물(ZrO막 및 AlO막)의 박막의 막 두께가 원하는 두께로 될 때까지, 상기 Step 1 내지 Step 4의 동작을 반복하였다.
또한, 성막 장치는, 도 6의 Step 4의 이후에 Step 1로 복귀한 경우에, 반응 가스 노즐(32)로부터 불활성 가스(Gn)를 공급시킴으로써 제2 처리 영역(P2)을 불활성 가스(Gn)로 퍼지하였다. 또한, 성막 장치는, 도 6의 Step 4의 이후에 Step 1로 복귀한 경우에, 제어부(100)를 사용하여, 회전 테이블(2)의 회전 주기와 이후에 반복하는 타이밍(도 6의 Step 1 내지 Step 4)을 비동기로 하기 위해, 제1 각도 θ1로서, 회전 테이블(2)을 「360도-18도」 또는 「360도+18도」까지 회전시켜도 좋다.
(실험 1)
도 7에, 본 발명의 실시예에 관한 성막 방법의 효과를 확인하기 위해 행한 실험 결과의 일례를 나타낸다. 본 실험은, 회전 테이블(2)의 회전 동작과 반응 가스 노즐(32)(제2 가스 공급부)의 가스 공급의 개시 동작을 비동기로 한 경우의 성막의 제어성을 검토하기 위해 행하였다.
또한, 도 7의 횡축은, 회전 테이블(2)의 복수의 오목부(24)에 각각 적재된 복수의 기판(W)(S1 내지 S5)을 나타낸다. 도 7의 실선은, 좌측 종축의 막 두께를 나타낸다. 도 7의 파선은, 우측 종축의 막 두께의 편차(동일 기판 내의 편차)를 나타낸다. 또한, 본 실험에서 막 두께의 측정은, 러더포드 후방 산란(RBS)법을 사용하였다.
본 실험에서는, 제3 반응 스텝에 있어서, 회전 테이블(2)을 「360도+18도」까지 회전시킴으로써, 회전 테이블(2)의 회전 동작과 반응 가스 노즐(32)의 가스 공급의 개시 동작을 비동기로 하였다. 즉, 본 실험에서는, 회전 테이블(2)을 3rpm의 회전 속도로 회전시켰을 때에, 제3 반응 스텝의 회전 시간을 1초 추가한 경우(비동기, 도면 중의 L1)의 실험 결과와, 1초 추가하지 않은 경우(동기, 도면 중의 Lo)의 실험 결과를 비교하였다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 기판의 막 두께(도면 중의 실선)는 비동기의 경우(실선의 L1)와 동기의 경우(실선의 Lo)에서 거의 마찬가지의 경향을 나타냈다.
한편, 기판 표면 내의 막 두께의 편차(도면 중의 파선)는, 동기의 경우(파선의 Lo)와 비교하여, 비동기의 경우(파선의 L1)에 그 편차가 작은 값으로 되었다. 즉, 본 실시예에 관한 성막 방법에서는, 회전 테이블(2)의 회전 동작과 반응 가스 노즐(32)의 가스 공급의 개시 동작을 비동기로 한 경우에, 동일 기판 표면 내의 막 두께의 편차를 작게 할 수 있었다. 따라서, 본 실시예에 관한 성막 방법에서는, 복수의 기판을 처리하는 경우에서, 회전 테이블(2)의 회전 동작과 반응 가스 노즐(32)의 가스 공급의 개시 동작을 비동기로 하였을 때에, 각각의 기판 표면 내의 성막의 제어성 및 균일성을 향상시킬 수 있었다.
(실험 2)
도 8에, 본 발명의 실시예에 관한 성막 방법의 효과를 확인하기 위해 행한 실험 결과를 나타낸다.
또한, 도 8은 기판 표면을 라미네이트(Laminate) 성막한 실험 결과의 일례이다. 도 8의 횡축은, 회전 테이블(2)의 복수의 오목부(24)에 각각 적재된 복수의 기판(W)(S1 내지 S5)을 나타낸다. 도 8의 실선은, 좌측 종축의 막 두께를 나타낸다. 도 8의 파선은, 우측 종축의 막 두께의 편차(동일 기판 내)를 나타낸다.
본 실험에서는, 제3 반응 스텝에 있어서, 회전 테이블(2)을 「360도+18도」 또는 「360도-18도」까지 회전시킴으로써, 회전 테이블(2)의 회전 동작과 반응 가스 노즐(32)의 가스 공급의 개시 동작을 비동기로 하였다. 즉, 본 실험에서는, 회전 테이블(2)을 6rpm의 회전 속도로 회전시켰을 때의 제3 반응 스텝의 회전 시간을 0.5초 추가한 경우(비동기, 도면 중의 La)의 실험 결과 및 0.5초 감소한 경우(비동기, 도면 중의 Lb)의 실험 결과와, 0.5초 추가 및 감소하지 않은 경우(동기, 도면 중의 Lo)의 실험 결과를 비교하였다.
도 8에 도시하는 바와 같이, 기판의 막 두께(도면 중의 실선)는 동기의 경우(실선의 Lo)와 비교하여, 비동기의 경우(실선의 La 및 Lb)에 복수의 기판 사이의 막 두께의 편차가 작아지는 경향을 나타냈다. 즉, 본 실시예에 관한 성막 방법에서는, 회전 테이블(2)의 회전 동작과 반응 가스 노즐(32)의 가스 공급의 개시 동작을 비동기로 한 경우에, 기판 사이의 막 두께의 편차를 작게 할 수 있었다. 또한, 도 8에 도시하는 바와 같이, 기판의 막 두께는 회전 테이블(2)을 「360도+18도」로 한 비동기의 경우(실선의 La)와 비교하여, 회전 테이블(2)을 「360도-18도」로 한 비동기의 경우(실선의 Lb)의 복수의 기판 사이의 막 두께의 편차가 작아지는 경향을 나타냈다. 즉, 본 실시예에 관한 성막 방법에서는, 본 실험에서는, 회전 테이블(2)의 회전 동작과 반응 가스 노즐(32)의 가스 공급의 개시 동작을 회전 각도를 감소(-18도)하여 비동기로 한 경우에, 복수의 기판 사이의 막 두께의 편차를 더욱 작게 할 수 있었다.
한편, 도 8에 도시하는 바와 같이, 동일 기판 표면 내의 막 두께의 편차(도면 중의 파선)는 동기의 경우(파선의 Lo)와 비교하여, 비동기의 경우(파선의 La 및 Lb)에 그 편차가 작은 값으로 되었다. 즉, 본 실시예에 관한 성막 방법에서는, 회전 테이블(2)의 회전 동작과 반응 가스 노즐(32)의 가스 공급의 개시 동작을 비동기로 한 경우에, 동일 기판 표면 내의 막 두께의 편차를 작게 할 수 있었다. 구체적으로는, 동일 기판 표면 내의 막 두께의 편차는, 도면 중의 S5의 기판에 있어서, 동기의 경우(파선의 Lo)의 기판 표면 내의 막 두께 분포 Log와, 비동기의 경우(파선의 La 및 Lb)의 기판 표면 내의 막 두께 분포 Lag 및 Lbg를 비교하였을 때에, 동기의 경우(파선의 Lo)에는 기판 표면 상의 막 두께가 국소적으로 두꺼워지는 부분이 존재하였다. 즉, 본 실시예에 관한 성막 방법은, 회전 테이블(2)의 회전 동작과 반응 가스 노즐(32)의 가스 공급의 개시 동작을 비동기함(반응 가스를 공급하는 타이밍을 어긋나게 함)으로써, 기판면간 및 기판 표면 내의 성막의 균일성을 개선하였다.
이상으로, 본 발명의 실시예에 관한 성막 방법에 따르면, 1분자층의 ZrO층 및 AlO층을 복수의 기판 표면에 각각 퇴적할 수 있으므로, 기판 사이 및 기판 표면 내의 성막을 균일하게 형성할 수 있다. 또한, 본 실시예에 관한 성막 방법에 따르면, Al 첨가한 ZrO층의 반응 생성물을 기판 표면에 성막할 수 있으므로, 유전율이 크고, 게다가 리크 특성이 우수한(내전압성이 높은) 유전체층을 얻는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명의 실시예에 관한 성막 방법에 따르면, 실시 형태에 관한 성막 방법과 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태 및 실시예를 참조하면서, 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은 상기의 실시 형태 및 실시예에 한정되는 일 없이, 첨부의 특허청구의 범위에 비추어, 다양하게 변경 또는 변형되는 것이 가능하다.
또한, 상기의 실시예에서는, 기판(W)의 표면에 흡착된 TEMAZ 가스 또는 TMA 가스를 산화하는 산화 가스로서 O3 가스를 사용하였지만, 이를 대신하여, 산소(O2) 플라즈마나, 산화 질소(NOx) 가스, H2O 가스 등을 사용해도 좋다. O2 플라즈마를 사용하는 경우에는, 진공 용기(1) 내에 플라즈마 발생원을 설치하는 것이 바람직하다. 플라즈마 발생원으로서는, 진공 용기(1) 내에, 서로 평행하고, 회전 테이블(2)에도 평행한 2개의 로드 형상의 전극을 배치하고, 전극간의 공간에 O2 가스를 공급하는 동시에, 전극간에 고주파 전력을 공급하여 O2 플라즈마를 발생시켜도 좋다. 또한, 이와 같은 용량 결합형(CCP)의 플라즈마 발생원을 대신하여, 유도 결합형(ICP)의 플라즈마 발생원을 사용해도 좋다.
또한, 상기의 실시예에서는, TEMAZ 가스와 TMA 가스를 사용하는 경우를 설명하였지만, 지르코늄을 포함하는 원료 가스이면, TEMAZ 가스로 한정되지 않고 예를 들어 트리(디메틸아민)시클로펜타디에닐지르코늄을 사용해도 좋고, 알루미늄을 포함하는 원료 가스이면, TMA 가스로 한정되지 않고 트리에틸알루미늄 등, 유기 금속 알루미늄을 사용할 수 있다.
또한, 상기의 실시예에서는, Al 첨가 ZrO막에 대해서 설명하였지만, 탄탈(Ta), 하프늄(Hf), 란탄(La), 스트론튬(Sr), 티탄(Ti), 니오브(Nb), 또는 실리콘(Si)의 산화막에 제어성 좋게 균일하게 불순물을 첨가하는 경우에도, 본 발명의 성막 방법을 적용할 수 있다.
본 개시의 일측면에 따르면, 복수의 기판의 기판 사이 및 기판 표면 내의 성막의 제어성 및 균일성을 향상시킬 수 있는, 원자층(분자층) 성막 방법, 성막 장치 및 상기 성막 방법을 상기 성막 장치에 실행시키는 프로그램을 기록한 기록 매체를 제공할 수 있다.
이상, 성막 방법, 성막 장치 및 상기 성막 방법을 상기 성막 장치에 실행시키는 프로그램을 기록한 기록 매체를 실시예에 의해 설명하였지만, 본 발명은, 상술한 실시예에 제한되는 일 없이, 본 발명의 범위를 일탈하는 일 없이, 상술한 실시예에 다양한 변형, 개량 및 치환을 추가할 수 있다.

Claims (15)

  1. 복수의 기판이 적재되는 회전 테이블과, 상기 회전 테이블의 상방의 제1 처리 영역에 배치된 제1 가스 공급부와, 상기 회전 테이블의 둘레 방향을 따라서 상기 제1 처리 영역으로부터 이격하는, 상기 회전 테이블의 상방의 제2 처리 영역에 배치된 제2 가스 공급부와, 상기 제1 처리 영역과 상기 제2 처리 영역 사이에 설치된 분리 가스 공급부와, 상기 분리 가스 공급부로부터 공급된 분리 가스를 상기 제1 처리 영역과 상기 제2 처리 영역으로 유도하는 협애한 공간을 형성하는 분리 영역을 구비하는 성막 장치의 성막 방법이며,
    상기 분리 가스 공급부 및 상기 제1 가스 공급부로부터 상기 분리 가스 및 제1 반응 가스를 각각 공급하면서, 상기 회전 테이블을 제1 각도까지 회전시키는 제1 스텝과,
    상기 분리 가스 공급부 및 상기 제1 가스 공급부로부터 상기 분리 가스 및 상기 제1 반응 가스를 각각 공급하면서, 상기 제2 가스 공급부로부터 제2 반응 가스를 공급하고, 또한, 상기 회전 테이블을 제2 각도까지 회전시키는 제2 스텝과,
    상기 분리 가스 공급부 및 상기 제1 가스 공급부로부터 상기 분리 가스 및 상기 제1 반응 가스를 각각 공급하면서, 상기 회전 테이블을 제3 각도까지 회전시키는 제3 스텝과,
    상기 분리 가스 공급부 및 상기 제1 가스 공급부로부터 상기 분리 가스 및 상기 제1 반응 가스를 각각 공급하면서, 상기 제2 가스 공급부로부터 제3 반응 가스를 공급하고, 또한, 상기 회전 테이블을 제4 각도까지 회전시키는 제4 스텝
    을 포함하고,
    상기 회전 테이블의 회전 동작과 상기 제1 가스 공급부 및 상기 제2 가스 공급부의 가스 공급의 개시 동작은 비동기인 것을 특징으로 하는, 성막 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 각도, 상기 제2 각도, 상기 제3 각도 및 상기 제4 각도의 합은, 360도의 정수배가 아닌 것을 특징으로 하는, 성막 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 각도 및 상기 제3 각도의 합은, 60도 이상 360도 미만의 범위의 각도, 또는, 360도를 초과하는 각도인 것을 특징으로 하는, 성막 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 스텝은, 상기 분리 가스 공급부로부터 상기 분리 가스를 공급하여 상기 제1 처리 영역과 상기 제2 처리 영역을 분리하면서, 상기 제2 가스 공급부로부터 상기 제2 반응 가스를 공급함으로써, 상기 기판의 표면에 상기 제2 반응 가스를 흡착시키고,
    상기 제3 스텝은, 상기 제2 스텝에서 상기 기판의 표면에 흡착된 상기 제2 반응 가스와 상기 제1 반응 가스를 반응시켜 반응 생성물을 생성하고, 생성된 반응 생성물의 박막을 상기 기판의 표면에 퇴적하고,
    상기 제4 스텝은, 상기 분리 가스 공급부로부터 상기 분리 가스를 공급하여 상기 제1 처리 영역과 상기 제2 처리 영역을 분리하면서, 상기 제2 가스 공급부로부터 상기 제3 반응 가스를 공급함으로써, 상기 기판의 표면에 상기 제3 반응 가스를 흡착시키고,
    상기 제1 스텝은, 상기 제4 스텝에서 상기 기판의 표면에 흡착된 상기 제3 반응 가스와 상기 제1 반응 가스를 반응시켜 반응 생성물을 생성하고, 생성된 반응 생성물의 박막을 상기 기판의 표면에 퇴적하는 것을 특징으로 하는, 성막 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 스텝 내지 상기 제4 스텝을 복수회 반복하고, 상기 기판에 복수의 반응 생성물을 적층하는 것을 특징으로 하는, 성막 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 스텝 또는 상기 제3 스텝은, 상기 제2 가스 공급부로부터 불활성 가스를 공급하는 스텝을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 성막 방법.
  7. 복수의 기판이 적재되는 회전 테이블과, 상기 회전 테이블의 상방의 제1 처리 영역에 배치된 제1 가스 공급부와, 상기 회전 테이블의 둘레 방향을 따라서 상기 제1 처리 영역으로부터 이격하는, 상기 회전 테이블의 상방의 제2 처리 영역에 배치된 제2 가스 공급부와, 상기 제1 처리 영역과 상기 제2 처리 영역 사이에 설치된 분리 가스 공급부와, 상기 분리 가스 공급부로부터 공급된 분리 가스를 상기 제1 처리 영역과 상기 제2 처리 영역으로 유도하는 협애한 공간을 형성하는 분리 영역을 구비하는 성막 장치에, 성막 방법을 실행시키는 프로그램을 기록한, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체이며,
    상기 성막 방법은,
    상기 분리 가스 공급부 및 상기 제1 가스 공급부로부터 상기 분리 가스 및 제1 반응 가스를 각각 공급하면서, 상기 회전 테이블을 제1 각도까지 회전시키는 제1 스텝과,
    상기 분리 가스 공급부 및 상기 제1 가스 공급부로부터 상기 분리 가스 및 상기 제1 반응 가스를 각각 공급하면서, 상기 제2 가스 공급부로부터 제2 반응 가스를 공급하고, 또한, 상기 회전 테이블을 제2 각도까지 회전시키는 제2 스텝과,
    상기 분리 가스 공급부 및 상기 제1 가스 공급부로부터 상기 분리 가스 및 상기 제1 반응 가스를 각각 공급하면서, 상기 회전 테이블을 제3 각도까지 회전시키는 제3 스텝과,
    상기 분리 가스 공급부 및 상기 제1 가스 공급부로부터 상기 분리 가스 및 상기 제1 반응 가스를 각각 공급하면서, 상기 제2 가스 공급부로부터 제3 반응 가스를 공급하고, 또한, 상기 회전 테이블을 제4 각도까지 회전시키는 제4 스텝
    을 포함하고,
    상기 회전 테이블의 회전 동작과 상기 제1 가스 공급부 및 상기 제2 가스 공급부의 가스 공급의 개시 동작은 비동기인 것을 특징으로 하는, 기억 매체.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 각도, 상기 제2 각도, 상기 제3 각도 및 상기 제4 각도의 합은, 360도의 정수배가 아닌 것을 특징으로 하는, 기억 매체.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1 각도 및 상기 제3 각도의 합은, 60도 이상 360도 미만의 범위의 각도, 또는, 360도를 초과하는 각도인 것을 특징으로 하는, 기억 매체.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제2 스텝은, 상기 분리 가스 공급부로부터 상기 분리 가스를 공급하여 상기 제1 처리 영역과 상기 제2 처리 영역을 분리하면서, 상기 제2 가스 공급부로부터 상기 제2 반응 가스를 공급함으로써, 상기 기판의 표면에 상기 제2 반응 가스를 흡착시키고,
    상기 제3 스텝은, 상기 제2 스텝에서 상기 기판의 표면에 흡착된 상기 제2 반응 가스와 상기 제1 반응 가스를 반응시켜 반응 생성물을 생성하고, 생성된 반응 생성물의 박막을 상기 기판의 표면에 퇴적하고,
    상기 제4 스텝은, 상기 분리 가스 공급부로부터 상기 분리 가스를 공급하여 상기 제1 처리 영역과 상기 제2 처리 영역을 분리하면서, 상기 제2 가스 공급부로부터 상기 제3 반응 가스를 공급함으로써, 상기 기판의 표면에 상기 제3 반응 가스를 흡착시키고,
    상기 제1 스텝은, 상기 제4 스텝에서 상기 기판의 표면에 흡착된 상기 제3 반응 가스와 상기 제1 반응 가스를 반응시켜 반응 생성물을 생성하고, 생성된 반응 생성물의 박막을 상기 기판의 표면에 퇴적하는 것을 특징으로 하는, 기억 매체.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제1 스텝 내지 상기 제4 스텝을 복수회 반복하고, 상기 기판에 복수의 반응 생성물을 적층하는 것을 특징으로 하는, 기억 매체.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 제1 스텝 또는 상기 제3 스텝은, 상기 제2 가스 공급부로부터 불활성 가스를 공급하는 스텝을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 기억 매체.
  13. 진공 용기 내에 회전 가능하게 수용되고, 복수의 기판이 적재되는 적재부를 상면에 갖는 회전 테이블과,
    상기 상면의 상방의 제1 처리 영역에 배치되고, 상기 상면에 제1 반응 가스를 공급하는 제1 가스 공급부와,
    상기 회전 테이블의 둘레 방향을 따라서 상기 제1 처리 영역으로부터 이격하는, 상기 회전 테이블의 상방의 제2 처리 영역에 배치되고, 상기 상면에 제2 반응 가스 또는 제3 반응 가스를 공급하는 제2 가스 공급부와,
    상기 제1 처리 영역과 상기 제2 처리 영역 사이에 설치되고, 상기 상면에 대해서 분리 가스를 공급하는 분리 가스 공급부와,
    공급된 상기 분리 가스를 상기 제1 처리 영역과 상기 제2 처리 영역으로 유도하는 협애한 공간을 상기 상면에 대해서 형성하는 천장면을 포함하는 분리 영역과,
    상기 회전 테이블의 회전 각도, 상기 제1 가스 공급부, 상기 제2 가스 공급부 및 상기 분리 가스 공급부를 제어하는 제어 수단
    을 구비하는 성막 장치이며,
    상기 제어 수단은,
    상기 분리 가스 공급부에 상기 분리 가스를 공급시키고, 또한, 상기 제1 가스 공급부에 상기 제1 반응 가스를 공급시키면서, 상기 회전 테이블을 제1 각도까지 회전시키고,
    상기 분리 가스를 공급시키고, 또한, 상기 제1 반응 가스를 공급시키면서, 상기 제2 가스 공급부에 상기 제2 반응 가스를 공급시키고, 상기 회전 테이블을 제2 각도까지 회전시키고,
    상기 분리 가스를 공급시키고, 또한, 상기 제1 반응 가스를 공급시키면서, 상기 회전 테이블을 제3 각도까지 회전시키고,
    상기 분리 가스를 공급시키고, 또한, 상기 제1 반응 가스를 공급시키면서, 상기 제2 가스 공급부에 상기 제3 반응 가스를 공급시키고, 상기 회전 테이블을 제4 각도까지 회전시킴으로써, 상기 회전 테이블의 회전 동작과 상기 제1 가스 공급부 및 상기 제2 가스 공급부의 가스 공급의 개시 동작을 비동기로 하는 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 각도, 상기 제2 각도, 상기 제3 각도 및 상기 제4 각도의 합은, 360도의 정수배가 아닌 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제1 각도 및 상기 제3 각도의 합은, 60도 이상 360도 미만의 범위의 각도, 또는, 360도를 초과하는 각도인 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
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