KR20150111812A - 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체 - Google Patents

기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배기 버퍼실을 이용하여 가스 배기를 수행하는 경우에도 그 배기 버퍼실 내에 대한 클리닝 처리를 충분히 또한 양호하게 실시할 수 있도록 한다.
기판 재치면 상에 재치된 기판을 처리하는 처리 공간; 상기 기판 재치면과 대향하는 측을 통하여 상기 처리 공간 내에 가스를 공급하는 가스 공급계; 적어도 상기 처리 공간의 측방에서 상기 처리 공간에 연통하는 연통공 및 상기 연통공을 지나는 상기 가스의 흐름을 차단하는 방향으로 연장되는 가스 흐름 차단벽을 포함하는 배기 버퍼실; 상기 배기 버퍼실 내에 유입된 상기 가스를 배기하는 가스 배기계; 및 상기 연통공과 상기 가스 흐름 차단벽 사이에 설치된 접속 개소(箇所)를 통하여 상기 배기 버퍼실 내에 클리닝 가스를 공급하는 클리닝 가스 공급관;을 구비하는 기판 처리 장치를 구성한다.

Description

기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, METHOD OF MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE AND NON-TRANSITORY COMPUTER-READABLE RECORDING MEDIUM}
본 발명은 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 장치의 제조 공정에서 웨이퍼 등의 기판에 성막 처리 등의 프로세스 처리를 수행하는 기판 처리 장치가 이용된다. 기판 처리 장치로서는 기판의 대형화나 프로세스 처리의 고정밀도화 등에 따라 기판을 1매씩 처리하는 매엽식(枚葉式)이 보급되고 있다.
매엽식의 기판 처리 장치가 수행하는 프로세스 처리로서는 예컨대 교호(交互) 공급법에 의한 성막 처리가 있다. 교호 공급 처리에서는 처리 공간 내의 기판에 원료 가스 공급 공정, 퍼지 공정, 반응 가스 공급 공정, 퍼지 공정을 1사이클로 하여 이 사이클을 소정 횟수(n사이클) 반복하는 것에 의해 기판 상에 막을 형성한다. 따라서 교호 공급 처리를 효율적으로 수행하기 위해서는 처리 공간 내의 기판에 가스를 균일하게 공급하는 것과 처리 공간 내로부터의 잔류 가스를 신속하게 배기하는 것을 양립시키는 것이 요구된다. 그렇기 때문에 매엽식의 기판 처리 장치 중에는 가스 분산 기구로서의 샤워 헤드를 개재하여 상방측(上方側)을 통하여 처리 공간에 처리 가스를 공급하는 것과 함께, 처리 공간의 측방(側方) 외주(外周)를 둘러싸도록 설치되며 배기관이 하류측에 접속되는 배기 버퍼실을 개재하여 기판의 중심으로부터 기판의 외주측(즉 처리 공간의 측방)을 향하여 가스를 배출하도록 구성된 것이 있다.
또한 이같은 기판 처리 장치에서는 샤워 헤드나 처리 공간 등에 부착된 불필요한 막(반응 부생성물 등)을 정기적으로 제거할 필요가 있다. 그렇기 때문에 매엽식의 기판 처리 장치 중에는 샤워 헤드를 개재하여 처리 공간 내에 클리닝 가스를 공급하여 처리 공간 등에 대한 클리닝 처리를 수행하는 것이 있다(예컨대 특허문헌 1 참조). 또한 그 외에도 처리 공간보다 가스 배기 방향의 하류측에 위치하는 배기관 내에 직접 클리닝 가스를 공급하여, 부생성물 등이 부착되기 쉽고 제거하기 어려운 개소(箇所)인 배기관 내에 대한 클리닝 처리를 수행하는 것이 있다(예컨대 특허문헌 2 참조).
1. 일본 특개 2005-109194호 공보 2. 일본 특개 2004-211168호 공보
하지만 전술한 종래 기술로는 배기 버퍼실 내에 대한 클리닝 처리를 충분히 또한 양호하게 실시하지 못할 우려가 있다.
예컨대 기판에 교호 공급 처리를 수행하는 경우에는 전술한 바와 같이 원료 가스와 반응 가스를 교호적으로 처리 공간 내에 공급한다. 이 때 배기 버퍼실 내에 어느 하나의 가스가 잔류하여 그 배기 버퍼실 내에서 의도하지 않은 반응이 발생하는 경우가 있을 것으로 생각된다. 의도하지 않은 반응이 발생하면, 배기 버퍼실의 내벽에는 불필요한 막이나 부생성물 등이 부착된다. 특히 배기 버퍼실 내는 처리 공간 내와는 달리 양질의 막을 형성하는 온도 조건이나 압력 조건 등이 갖추어져 있지 않기 때문에 막 밀도나 막 두께 등에 편차가 있는 특성이 좋지 않은 막이 형성된다. 이와 같은 막은 가스의 공급을 절체(切替)할 때의 압력 변동 등에 의하여 용이하게 박리되어서 처리 공간 내에 침입하여 기판 상의 막의 특성에 악영향을 미치거나 제품 비율 저하를 초래할 우려가 있다.
샤워 헤드를 개재하여 클리닝 가스를 공급하는 것에 의해 이들 부착물을 제거할 수 있을 것으로 생각된다. 그러나 활성 클리닝 가스는 배기 버퍼실에 도달하기 전에 처리 공간 내에서 실활(失活)하기 때문에 배기 버퍼실 내에 대한 클리닝 처리가 충분히 이루어지지 않을 가능성이 있다. 또한 배기관 내에 직접 클리닝 가스를 공급해도 그 상류측에 위치하는 배기 버퍼실에 대한 클리닝 처리를 충분히 수행할 수 있다고는 할 수 없다.
배기 버퍼실 내에 클리닝 처리를 충분히 수행하기 위해서는 장치 메인터넌스 시에 작업원에 의한 수작업에 의해 부착물을 제거할 수 있을 것으로 생각된다. 그러나 그 경우, 대폭적인 다운타임의 증가로 이어져 장치의 가동 효율이 저하하는 문제가 발생한다. 즉 배기 버퍼실 내에 대한 클리닝 처리를 양호하게 수행할 수 있다고는 할 수 없다.
그렇기 때문에 본 발명은 배기 버퍼실을 이용하여 가스 배기를 수행하는 경우에도 배기 버퍼실 내에 대한 클리닝 처리를 충분히 또한 양호하게 수행하는 것을 가능하게 하는 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 형태에 의하면, 기판 재치면 상에 재치된 기판을 처리하는 처리 공간; 상기 기판 재치면과 대향하는 측(側)을 통하여 상기 처리 공간 내에 가스를 공급하는 가스 공급계; 적어도 상기 처리 공간의 측방(側方)에서 상기 처리 공간에 연통(連通)하는 연통공 및 상기 연통공을 지나는 상기 가스의 흐름을 차단하는 방향으로 연장되는 가스 흐름 차단벽을 포함하는 배기 버퍼실; 상기 배기 버퍼실 내에 유입된 상기 가스를 배기하는 가스 배기계; 및 상기 연통공과 상기 가스 흐름 차단벽 사이에 설치된 접속 개소(箇所)를 통하여 상기 배기 버퍼실 내에 클리닝 가스를 공급하는 클리닝 가스 공급관;을 구비하는 기판 처리 장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 형태에 의하면, (a) 처리 공간 내 기판 재치면 상에 재치된 기판에 상기 기판 재치면과 대향하는 측을 통하여 가스를 공급하면서, 상기 처리 공간의 측방의 외주를 둘러싸도록 설치된 공간을 가지는 배기 버퍼실을 이용하여 상기 처리 공간 내로부터 상기 가스를 배기하여, 상기 처리 공간 내의 상기 기판을 처리하는 단계; 및 (b) 상기 배기 버퍼실을 구성하는 상기 공간에 연통하는 클리닝 가스 공급관을 통하여 상기 배기 버퍼실 내에 클리닝 가스를 공급하여 상기 배기 버퍼실 내를 클리닝하는 단계;를 구비하는 반도체 장치의 제조 방법이 제공된다.
본 발명에 의하면, 배기 버퍼실을 이용하여 가스 배기를 수행하는 경우에도 배기 버퍼실 내에 대한 클리닝 처리를 충분히 또한 양호하게 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 매엽식의 기판 처리 장치의 개략 구성도.
도 2는 도 1의 기판 처리 장치에서의 배기 버퍼실의 전체 형상의 일 구체예를 모식적으로 도시하는 사시도.
도 3은 도 1의 기판 처리 장치에서의 배기 버퍼실의 단면(斷面) 형상의 일 구체예를 모식적으로 도시하는 측단면도.
도 4는 도 1의 기판 처리 장치에서의 배기 버퍼실의 평면 형상의 일 구체예를 모식적으로 도시하는 평면도.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 처리 공정 및 클리닝 공정을 도시하는 플로우 차트.
도 6은 도 5에서의 성막 공정의 상세를 도시하는 플로우 차트.
<본 발명의 일 실시 형태>
이하, 본 발명의 일 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
(1) 기판 처리 장치의 구성
본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치는 처리 대상이 되는 기판에 1매씩 처리를 수행하는 매엽식의 기판 처리 장치로서 구성된다. 처리 대상이 되는 기판으로서는 예컨대 반도체 장치(반도체 디바이스)가 제작되는 반도체 웨이퍼 기판(이하, 단순히 「웨이퍼」라고 부른다)을 들 수 있다. 이와 같은 기판에 수행하는 처리로서는 에칭, 애싱, 성막 처리 등을 들 수 있지만, 본 실시 형태에서는 특히 성막 처리를 수행한다. 성막 처리의 전형적인 예로서는 교호 공급 처리가 있다.
이하, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 구성에 대하여 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 실시 형태에 따른 매엽식의 기판 처리 장치의 개략 구성도다.
(처리 용기)
도 1에 도시하는 바와 같이 기판 처리 장치(100)는 처리 용기(202)를 구비한다. 처리 용기(202)는 예컨대 횡단면(橫斷面)이 원형이며 편평한 밀폐 용기로서 구성된다. 또한 처리 용기(202)는 예컨대 알루미늄(Al)이나 스텐레스(SUS) 등의 금속 재료에 의해 구성된다. 처리 용기(202) 내에는 기판으로서의 실리콘 웨이퍼 등의 웨이퍼(200)를 처리하는 처리 공간(201)과, 웨이퍼(200)를 처리 공간(201)에 반송할 때에 웨이퍼(200)가 통과하는 반송 공간(203)이 형성된다. 처리 용기(202)는 상부 용기(202a)와 하부 용기(202b)로 구성된다. 상부 용기(202a)와 하부 용기(202b) 사이에는 칸막이 판(204)이 설치된다.
상부 용기(202a)의 내부의 외주(外周) 단연(端緣) 근방에는 배기 버퍼실(209)이 설치된다. 배기 버퍼실(209)에 대해서는 그 상세를 후술한다.
하부 용기(202b)의 측면에는 게이트 밸브(205)에 인접한 기판 반입 출구(206)가 설치되고, 웨이퍼(200)는 기판 반입출구(206)를 개재하여 도시되지 않는 반송실과의 사이를 이동한다. 하부 용기(202b)의 저부(底部)에는 리프트 핀(207)이 복수 설치된다. 또한 하부 용기(202b)는 접지(接地)된다.
(기판 지지부)
처리 공간(201) 내에는 웨이퍼(200)를 지지하는 기판 지지부(210)가 설치된다. 기판 지지부(210)는 웨이퍼(200)를 재치하는 기판 재치면(211)과, 기판 재치면(211)을 표면에 가지는 기판 재치대(212)와, 기판 재치대(212)에 내포된 가열원(源)으로서의 히터(213)를 주로 포함한다. 기판 재치대(212)에는 리프트 핀(207)이 관통하는 관통공(214)이 리프트 핀(207)과 대응하는 위치에 각각 설치된다.
기판 재치대(212)는 샤프트(217)에 의해 지지된다. 샤프트(217)는 처리 용기(202)의 저부를 관통하고, 또한 처리 용기(202)의 외부에서 승강 기구(218)에 접속된다. 승강 기구(218)를 작동시켜서 샤프트(217) 및 기판 재치대(212)를 승강시키는 것에 의해 기판 재치면(211) 상에 재치되는 웨이퍼(200)를 승강시키는 것이 가능하도록 이루어진다. 또한 샤프트(217)의 하단부의 주위는 벨로즈(219)에 의해 피복되고, 처리 용기(202) 내는 기밀하게 보지(保持)된다.
기판 재치대(212)는 웨이퍼(200)의 반송 시에는 기판 재치면(211)이 기판 반입출구(206)에 대향하는 위치(웨이퍼 반송 위치)까지 하강하고, 웨이퍼(200)의 처리 시에는 도 1에서 도시되는 바와 같이 웨이퍼(200)가 처리 공간(201) 내의 처리 위치(웨이퍼 처리 위치)가 될 때까지 상승한다. 구체적으로는 기판 재치대(212)를 웨이퍼 반송 위치까지 하강시켰을 때에는 리프트 핀(207)의 상단부가 기판 재치면(211)의 상면으로부터 돌출하여 리프트 핀(207)이 웨이퍼(200)를 하방(下方)으로부터 지지하도록 이루어진다. 또한 기판 재치대(212)를 웨이퍼 처리 위치까지 상승시켰을 때에는 리프트 핀(207)은 기판 재치면(211)의 상면으로부터 매몰하여 기판 재치면(211)이 웨이퍼(200)를 하방으로부터 지지하도록 이루어진다. 또한 리프트 핀(207)은 웨이퍼(200)와 직접 접촉하기 때문에 예컨대 석영이나 알루미나 등의 재질로 형성하는 것이 바람직하다.
(샤워 헤드)
처리 공간(201)의 상부(가스 공급 방향 상류측)에는 가스 분산 기구로서의 샤워 헤드(230)가 설치된다. 샤워 헤드(230)의 덮개(231)에는 가스 도입공(241)이 설치되고, 상기 가스 도입공(241)에는 후술하는 가스 공급계가 접속된다. 가스 도입공(241)을 통하여 도입되는 가스는 샤워 헤드(230)의 버퍼 공간(232)에 공급된다.
샤워 헤드(230)의 덮개(231)는 전도성이 있는 금속으로 형성되고, 버퍼 공간(232) 또는 처리 공간(201) 내에서 플라즈마를 생성하기 위한 전극으로서 이용된다. 덮개(231)와 상부 용기(202a) 사이에는 절연 블록(233)이 설치되어, 덮개(231)와 상부 용기(202a) 사이를 절연한다.
샤워 헤드(230)는 가스 도입공(241)을 개재하여 가스 공급계를 통하여 공급되는 가스를 분산시키기 위한 분산판(234)을 구비한다. 분산판(234)의 상류측이 버퍼 공간(232)이며, 하류측이 처리 공간(201)이다. 분산판(234)에는 복수의 관통공(234a)이 설치된다. 분산판(234)은 기판 재치면(211)과 대향하도록 배치된다.
버퍼 공간(232)에는 공급된 가스의 흐름을 형성하는 가스 가이드(235)가 설치된다. 가스 가이드(235)는 가스 도입공(241)을 정점(頂点)으로 하여 분산판(234) 방향을 향함에 따라 지름이 커지는 원추 형상이다. 가스 가이드(235)는 그 하단이 분산판(234)의 가장 외주측에 형성되는 관통공(234a)보다 한층 더 외주측에 위치하도록 형성된다.
(플라즈마 생성부)
샤워 헤드(230)의 덮개(231)에는 정합기(251), 고주파 전원(252)이 접속된다. 그리고 고주파 전원(252), 정합기(251)로 임피던스를 조정하는 것에 의해 샤워 헤드(230), 처리 공간(201)이 플라즈마가 생성되도록 이루어진다.
(가스 공급계)
샤워 헤드(230)의 덮개(231)에 설치된 가스 도입공(241)에는 공통 가스 공급관(242)이 접속된다. 공통 가스 공급관(242)은 가스 도입공(241)에 접속되어 샤워 헤드(230) 내의 버퍼 공간(232)에 연통한다. 또한 공통 가스 공급관(242)에는 제1 가스 공급관(243a)과 제2 가스 공급관(244a)과 제3 가스 공급관(245a)이 접속된다. 제2 가스 공급관(244a)은 리모트 플라즈마 유닛(244e)(RPU)을 개재하여 공통 가스 공급관(242)에 접속된다.
이들 중 제1 가스 공급관(243a)을 포함하는 원료 가스 공급계(243)를 통하여 원료 가스가 주로 공급되고, 제2 가스 공급관(244a)을 포함하는 반응 가스 공급계(244)를 통하여 주로 반응 가스가 공급된다. 제3 가스 공급관(245a)을 포함하는 퍼지 가스 공급계(245)를 통하여 웨이퍼(200)를 처리할 때에는 주로 불활성 가스가 공급되고, 샤워 헤드(230)이나 처리 공간(201)을 클리닝할 때에는 클리닝 가스가 주로 공급된다. 또한 가스 공급계를 통하여 공급되는 가스에 대해서는 원료 가스를 제1 가스, 반응 가스를 제2 가스, 불활성 가스를 제3 가스, 클리닝 가스[처리 공간(201)용]를 제4 가스라고 부르는 경우도 있다. 또한 가스 공급계 중 하나인 후술하는 배기 버퍼실 클리닝 가스 공급계가 공급하는 클리닝 가스[배기 버퍼실(209)용]를 제5 가스라고 부르는 경우도 있다.
(원료 가스 공급계)
제1 가스 공급관(243a)에는 상류 방향부터 순서대로 원료 가스 공급원(243b), 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(243c)(MFC) 및 개폐 밸브인 밸브(243d)가 설치된다. 그리고 제1 가스 공급관(243a)을 통하여 원료 가스가 MFC(243c), 밸브(243d), 공통 가스 공급관(242)을 개재하여 샤워 헤드(230) 내에 공급된다.
원료 가스는 처리 가스 중 하나이며, 예컨대 Si(실리콘) 원소를 포함하는 원료인 SiCl6(Disilicon hexachloride 또는 Hexachlorodisilane) 가스(즉 SiCl6가스)이다. 또한 원료 가스로서는 상온 상압에서 고체, 액체 및 기체 중 어느 것이어도 좋다. 원료 가스가 상온 상압에서 액체인 경우에는 제1 가스 공급원(243b)과 매스 플로우 컨트롤러(243c) 사이에 도시되지 않는 기화기를 설치하면 좋다. 여기서는 기체로서 설명한다.
주로 제1 가스 공급관(243a), MFC(243c), 밸브(243d)에 의해 원료 가스 공급계(243)가 구성된다. 또한 원료 가스 공급계(243)는 원료 가스 공급원(243b), 후술하는 제1 불활성 가스 공급계를 포함시켜서 생각해도 좋다. 또한 원료 가스 공급계(243)는 처리 가스 중 하나인 원료 가스를 공급하기 때문에 처리 가스 공급계 중 하나에 해당된다.
제1 가스 공급관(243a)의 밸브(243d)보다 하류측에는 제1 불활성 가스 공급관(246a)의 하류단이 접속된다. 제1 불활성 가스 공급관(246a)에는 상류 방향부터 순서대로 불활성 가스 공급원(246b), 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(246c)(MFC) 및 개폐 밸브인 밸브(246d)가 설치된다. 그리고 제1 불활성 가스 공급관(246a)을 통하여 불활성 가스가 MFC(246c), 밸브(246d), 제1 가스 공급관(243a)을 개재하여 샤워 헤드(230) 내에 공급된다.
불활성 가스는 원료 가스의 캐리어 가스로서 작용하고, 원료와는 반응하지 않는 가스를 이용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는 예컨대 질소(N2) 가스를 이용할 수 있다. 또한 N2가스 외에 예컨대 헬륨(He) 가스, 네온(Ne) 가스, 아르곤(Ar) 가스 등의 희가스를 이용할 수 있다.
주로 제1 불활성 가스 공급관(246a), MFC(246c) 및 밸브(246d)에 의해 제1 불활성 가스 공급계가 구성된다. 또한 제1 불활성 가스 공급계는 불활성 가스 공급원(246b), 제1 가스 공급관(243a)을 포함시켜서 생각해도 좋다. 또한 제1 불활성 가스 공급계는 원료 가스 공급계(243)에 포함시켜서 생각해도 좋다.
(반응 가스 공급계)
제2 가스 공급관(244a)에는 하류에 RPU(244e)가 설치된다. 상류에는 상류 방향부터 순서대로 반응 가스 공급원(244b), 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(244c)(MFC) 및 개폐 밸브인 밸브(244d)가 설치된다. 그리고 제2 가스 공급관(244a)를 통하여 반응 가스가 MFC(244c), 밸브(244d), RPU(244e), 공통 가스 공급관(242)을 개재하여 샤워 헤드(230) 내에 공급된다. 반응 가스는 리모트 플라즈마 유닛(244e)에 의해 플라즈마 상태로 되어 웨이퍼(200) 상에 조사(照射)된다.
반응 가스는 처리 가스 중 하나이며, 예컨대 암모니아(NH3) 가스가 이용된다.
주로 제2 가스 공급관(244a), MFC(244c), 밸브(244d)에 의해 반응 가스 공급계(244)가 구성된다. 또한 반응 가스 공급계(244)는 반응 가스 공급원(244b), RPU(244e), 후술하는 제2 불활성 가스 공급계를 포함시켜서 생각해도 좋다. 또한 반응 가스 공급계(244)는 처리 가스 중 하나인 반응 가스를 공급하기 때문에 처리 가스 공급계 중 다른 하나에 해당된다.
제2 가스 공급관(244a)의 밸브(244d)보다 하류측에는 제2 불활성 가스 공급관(247a)의 하류단이 접속된다. 제2 불활성 가스 공급관(247a)에는 상류 방향부터 순서대로 불활성 가스 공급원(247b), 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(247c)(MFC) 및 개폐 밸브인 밸브(247d)가 설치된다. 그리고 제2 불활성 가스 공급관(247a)을 통하여 불활성 가스가 MFC(247c), 밸브(247d), 제2 가스 공급관(244a), RPU(244e)를 개재하여 샤워 헤드(230) 내에 공급된다.
불활성 가스는 반응 가스의 캐리어 가스 또는 희석 가스로서 작용한다. 구체적으로는 예컨대 질소(N2) 가스를 이용할 수 있다. 또한 N2가스 외에 예컨대 헬륨(He) 가스, 네온(Ne) 가스, 아르곤(Ar) 가스 등의 희가스를 이용해도 좋다.
주로 제2 불활성 가스 공급관(247a), MFC(247c) 및 밸브(247d)에 의해 제2 불활성 가스 공급계가 구성된다. 또한 제2 불활성 가스 공급계는 불활성 가스 공급원(247b), 제2 가스 공급관(244a), RPU(244e)를 포함시켜서 생각해도 좋다. 또한 제2 불활성 가스 공급계는 반응 가스 공급계(244)에 포함시켜서 생각해도 좋다.
(퍼지 가스 공급계)
제3 가스 공급관(245a)에는 상류 방향부터 순서대로 퍼지 가스 공급원(245b), 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(245c)(MFC) 및 개폐 밸브인 밸브(245d)가 설치된다. 그리고 제3 가스 공급관(245a)을 통하여 기판 처리 공정에서는 퍼지 가스로서의 불활성 가스가 MFC(245c), 밸브(245d), 공통 가스 공급관(242)을 개재하여 샤워 헤드(230) 내에 공급된다. 또한 처리 공간 클리닝 공정에서는 필요에 따라 클리닝 가스의 캐리어 가스 또는 희석 가스로서의 불활성 가스가 MFC(245c), 밸브(245d), 공통 가스 공급관(242)을 개재하여 샤워 헤드(230) 내에 공급된다.
퍼지 가스 공급원(245b)으로부터 공급되는 불활성 가스는 기판 처리 공정에서는 처리 용기(202)나 샤워 헤드(230) 내에 잔류한 가스를 퍼지하는 퍼지 가스로서 작용한다. 또한 처리 공간 클리닝 공정에서는 클리닝 가스의 캐리어 가스 또는 희석 가스로서 작용해도 좋다. 구체적으로는 불활성 가스로서 예컨대 질소(N2) 가스를 이용할 수 있다. 또한 N2가스 외에 예컨대 헬륨(He) 가스, 네온(Ne) 가스, 아르곤(Ar) 가스 등의 희가스를 이용해도 좋다.
주로 제3 가스 공급관(245a), MFC(245c), 밸브(245d)에 의해 퍼지 가스 공급계(245)가 구성된다. 또한 퍼지 가스 공급계(245)는 퍼지 가스 공급원(245b), 후술하는 처리 공간 클리닝 가스 공급계를 포함시켜서 생각해도 좋다.
(처리 공간 클리닝 가스 공급계)
제3 가스 공급관(245a)의 밸브(245d)보다 하류측에는 처리 공간 클리닝 가스 공급관(248a)의 하류단이 접속된다. 처리 공간 클리닝 가스 공급관(248a)에는 상류 방향부터 순서대로 처리 공간 클리닝 가스 공급원(248b), 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(248c)(MFC) 및 개폐 밸브인 밸브(248d)가 설치된다. 그리고 제3 가스 공급관(245a)은 처리 공간 클리닝 공정에서는 클리닝 가스가 MFC(248c), 밸브(248d), 공통 가스 공급관(242)을 개재하여 샤워 헤드(230) 내에 공급된다.
처리 공간 클리닝 가스 공급원(248b)으로부터 공급되는 클리닝 가스는 처리 공간 클리닝 공정에서는 샤워 헤드(230)나 처리 용기(202)에 부착된 부생성물 등을 제거하는 클리닝 가스로서 작용한다. 구체적으로는 클리닝 가스로서 예컨대 3불화질소(NF3) 가스를 이용하는 것이 생각된다. 또한 예컨대 불화수소(HF) 가스, 3불화염소가스(ClF3) 가스, 불소(F2) 가스 등을 이용해도 좋고, 또한 이들을 조합시켜서 이용해도 좋다.
주로 처리 공간 클리닝 가스 공급관(248a), MFC(248c) 및 밸브(248d)에 의해 처리 공간 클리닝 가스 공급계가 구성된다. 또한 처리 공간 클리닝 가스 공급계는 처리 공간 클리닝 가스 공급원(248b), 제3 가스 공급관(245a)을 포함시켜서 생각해도 좋다. 또한 처리 공간 클리닝 가스 공급계는 퍼지 가스 공급계(245)에 포함시켜서 생각해도 좋다.
(배기 버퍼실 클리닝 가스 공급계)
기판 처리 장치(100)는 가스 공급계로서 처리 공간 클리닝 가스 공급계와는 별도로 배기 버퍼실 클리닝 가스 공급계(249)를 구비한다. 배기 버퍼실 클리닝 가스 공급계(249)에는 배기 버퍼실(209)의 상면측에 직접 연통하는 배기 버퍼실 클리닝 가스 공급관(249a)(이하, 단순히 「클리닝 가스 공급관」이라고 부른다)이 포함된다. 클리닝 가스 공급관(249a)에는 상류 방향부터 순서대로 배기 버퍼실 클리닝 가스 공급원(249b), 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(249c)(MFC) 및 개폐 밸브인 밸브(249d)가 설치된다. 그리고 클리닝 가스 공급관(249a)을 통하여 클리닝 가스가 MFC(249c), 밸브(249d)를 개재하여 배기 버퍼실(209) 내에 공급된다.
배기 버퍼실 클리닝 가스 공급원(249b)으로부터 공급되는 클리닝 가스는 배기 버퍼실(209)의 내벽에 부착된 부생성물 등을 제거하는 클리닝 가스로서 작용한다. 구체적으로는 클리닝 가스로서 예컨대 3불화질소(NF3) 가스를 이용하는 것이 생각된다. 또한 예컨대 불화수소(HF) 가스, 3불화염소(ClF3) 가스, 불소(F2) 가스 등을 이용해도 좋고, 또한 이들을 조합시켜서 이용해도 좋다. 또한 배기 버퍼실 클리닝 가스 공급원(249b)은 처리 공간 클리닝 가스 공급원(248b)과 동종(同種)인 클리닝 가스를 공급하는 경우에는 반드시 처리 공간 클리닝 가스 공급원(248b)과 별개로 설치할 필요는 없고, 이들 중 어느 하나를 공용해도 좋다.
주로 클리닝 가스 공급관(249a), MFC(249c) 및 밸브(249d)에 의해 배기 버퍼실 클리닝 가스 공급계(249)가 구성된다. 또한 배기 버퍼실 클리닝 가스 공급계(249)는 배기 버퍼실 클리닝 가스 공급원(249b)을 포함시켜서 생각해도 좋다.
(가스 배기계)
처리 용기(202)의 분위기를 배기하는 배기계는 처리 용기(202)에 접속된 복수의 배기관을 포함한다. 구체적으로는 하부 용기(202b)의 반송 공간(203)에 접속되는 제1 배기관(도시되지 않음)과, 상부 용기(202a)의 배기 버퍼실(209)에 접속되는 제2 배기관(222)과, 샤워 헤드(230)의 버퍼 공간(232)에 접속되는 제3 배기관(236)을 포함한다.
(제1 가스 배기계)
제1 배기관은 반송 공간(203)의 측면 또는 저면(底面)에 접속된다. 제1 배기관에는 고진공 또는 초고진공을 실현하는 진공 펌프로서 도시되지 않는 터보 분자 펌프(TMP: Turbo Molecular Pump)가 설치된다. 또한 제1 배기관에서 TMP의 하류측 또는 상류측, 또는 이들의 양방(兩方)에는 도시되지 않는 밸브가 설치된다. 또한 제1 배기관에는 TMP와 더불어 도시되지 않는 드라이 펌프(DP: Dry Pump)가 설치되어도 좋다. DP는 TMP가 작동할 때에 그 보조 펌프로서 기능한다. 즉 TMP 및 DP는 제1 배기관을 개재하여 반송 공간(203)의 분위기를 배기한다. 그리고 그 때에 고진공(또는 초고진공) 펌프인 TMP는 대기압까지의 배기를 단독으로 수행하는 것은 곤란하기 때문에 대기압까지의 배기를 수행하는 보조 펌프로서 DP가 이용된다.
주로 제1 배기관, TMP, DP 및 밸브에 의해 제1 가스 배기계가 구성된다.
(제2 가스 배기계)
제2 배기관(222)은 배기 버퍼실(209)의 상면 또는 측방에 설치된 배기공(221)을 개재하여 배기 버퍼실(209) 내에 접속된다. 제2 배기관(222)에는 배기 버퍼실(209)에 연통하는 처리 공간(201) 내를 소정의 압력으로 제어하는 압력 제어기인 APC(223)(Auto Pressure Controller)가 설치된다. APC(223)는 개도(開度) 조정 가능한 밸브체(도시되지 않음)를 포함하고, 후술하는 컨트롤러(260)로부터의 지시에 따라 제2 배기관(222)의 컨덕턴스를 조정한다. 제2 배기관(222)에서 APC(223)의 하류측에는 진공 펌프(224)가 설치된다. 진공 펌프(224)는 제2 배기관(222)을 개재하여 배기 버퍼실(209) 및 이에 연통하는 처리 공간(201)의 분위기를 배기한다. 또한 제2 배기관(222)에서 APC(223)의 하류측 또는 상류측, 또는 이들의 양방에는 도시되지 않는 밸브가 설치된다.
주로 제2 배기관(222), APC(223), 진공 펌프(224) 및 도시하지 않는 밸브에 따라 제2 가스 배기계가 구성된다. 또한 진공 펌프(224)는 제1 가스 배기계에서의 DP를 공용해도 좋다.
(제3 가스 배기계)
제3 배기관(236)은 버퍼 공간(232)의 상면 또는 측면에 접속된다. 즉 제3 배기관(236)은 샤워 헤드(230)에 접속되고, 이에 의해 샤워 헤드(230) 내의 버퍼 공간(232)에 연통한다. 제3 배기관(236)에는 밸브(237)가 설치된다. 또한 제3 배기관(236)에서 밸브(237)의 하류측에는 압력 조정기(238)가 설치된다. 또한 제3 배기관(236)에서 압력 조정기(238)의 하류측에는 진공 펌프(239)가 설치된다. 진공 펌프(239)는 제3 배기관(236)을 개재하여 버퍼 공간(232)의 분위기를 배기한다.
주로 제3 배기관(236), 밸브(237), 압력 조정기(238) 및 진공 펌프(239)에 따라 제3 가스 배기계가 구성된다. 또한 진공 펌프(239)는 제1 가스 배기계에서의 DP를 공용해도 좋다.
(컨트롤러)
기판 처리 장치(100)는 기판 처리 장치(100)의 각(各) 부(部)의 동작을 제어하는 컨트롤러(260)를 포함한다. 컨트롤러(260)는 연산부(261) 및 기억부(262)를 적어도 포함한다. 컨트롤러(260)는 전술한 각 구성에 접속되어 상기 컨트롤러나 사용자의 지시에 따라 기억부(262)로부터 프로그램이나 레시피를 호출하고, 그 내용에 따라 각 구성의 동작을 제어한다. 구체적으로는 컨트롤러(260)는 게이트 밸브(205), 승강 기구(218), 히터(213), 고주파 전원(252), 정합기(251), MFC(243c 내지 248c), 밸브(243d 내지 248d), MFC(249c), 밸브(249d), APC(223), TMP, DP, 진공 펌프(224, 239), 밸브(237) 등의 동작을 제어한다.
또한 컨트롤러(260)는 전용의 컴퓨터로서 구성해도 좋고, 범용의 컴퓨터로서 구성해도 좋다. 예컨대 전술한 프로그램을 격납한 외부 기억 장치[예컨대 자기(磁氣) 테이프, 플렉시블 디스크나 하드 디스크 등의 자기 디스크, CD나 DVD 등의 광(光) 디스크, MO 등의 광자기 디스크, USB메모리나 메모리 카드 등의 반도체 메모리]를 준비하고, 그 외부 기억 장치를 이용하여 범용의 컴퓨터에 프로그램을 인스톨하는 것에 의해 본 실시 형태에 따른 컨트롤러(260)를 구성할 수 있다.
또한 컴퓨터에 프로그램을 공급하기 위한 수단은 외부 기억 장치를 개재하여 공급하는 경우에 한정되지 않는다. 예컨대 인터넷이나 전용 회선 등의 통신 수단을 이용하여 외부 기억 장치를 개재하지 않고 프로그램을 공급해도 좋다. 또한 기억부(262)나 외부 기억 장치는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서 구성된다. 이하, 이들을 총칭하여 단순히 기록 매체라고도 부른다. 또한 본 명세서에서 기록 매체라는 말을 이용한 경우는 기억부(262) 단체(單體)만을 포함하는 경우, 외부 기억 장치 단체만을 포함하는 경우, 또는 그 양방을 포함하는 경우가 있다.
(2) 배기 버퍼실의 상세
여기서 처리 용기(202)의 상부 용기(202a) 내에 형성되는 배기 버퍼실(209)에 대하여 도 2 내지 도 4를 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 실시 형태에 따른 배기 버퍼실의 전체 형상의 일 구체예를 모식적으로 도시하는 사시도다. 도 3은 본 실시 형태에 따른 배기 버퍼실의 단면 형상의 일 구체예를 모식적으로 도시하는 측단면도다. 도 4는 본 실시 형태에 따른 배기 버퍼실의 평면 형상의 일 구체예를 모식적으로 도시하는 평면도다.
(전체 형상)
배기 버퍼실(209)은 처리 공간(201) 내의 가스를 측방 주위를 향하여 배출할 때의 버퍼 공간으로서 기능한다. 그렇기 때문에 배기 버퍼실(209)은 도 2에 도시하는 바와 같이 처리 공간(201)의 측방 외주를 둘러싸도록 설치된 공간을 가진다. 즉 배기 버퍼실(209)은 처리 공간(201)의 외주측에 평면시 링 형상(원환 형상)으로 형성된 공간을 포함한다.
(단면 형상)
배기 버퍼실(209)이 가지는 공간은 도 3에 도시하는 바와 같이 상부 용기(202a)에 의해 공간의 천정면 및 양측 벽면이 형성되고, 칸막이 판(204)에 의해 공간의 바닥면이 형성된다. 그리고 공간의 내주측에는 처리 공간(201)과 연통하는 연통공(209b)이 설치되고, 그 연통공(209b)을 통하여 처리 공간(201) 내에 공급된 가스가 공간 내에 유입되도록 구성된다. 공간 내에 유입된 가스는 그 공간을 구성하는 외주측의 측벽면(209a)에 의해 흐름이 차단되어 그 측벽면(209a))에 충돌한다. 즉 공간을 구성하는 하나의 측벽(외주측의 측벽)은 연통공(209b)을 지나는 가스의 흐름을 차단하는 방향으로 연장되는 가스 흐름 차단벽(209a)으로서 기능한다. 또한 가스 흐름 차단벽(209a)과 대향하는 다른 측벽(내주측의 측벽)에는 처리 공간(201)에 연통하는 연통공(209b)이 설치된다. 이와 같이 배기 버퍼실(209)은 적어도 처리 공간(201)의 측방에서 상기 처리 공간(201)에 연통하는 연통공(209b)과, 연통공(209b)을 지나는 가스의 흐름을 차단하는 방향으로 연장되는 가스 흐름 차단벽(209a)을 포함하여 구성된다.
또한 배기 버퍼실(209)이 가지는 공간은 처리 공간(201)의 측방 외주를 둘러싸도록 연장하여 구성된다. 그렇기 때문에 공간의 내주측 측벽에 설치된 연통공(209b)에 대해서도 처리 공간(201)의 측방 외주의 전주(全周)에 걸쳐서 연장하도록 설치된다. 이 때 배기 버퍼실(209)이 가스 배기의 버퍼 공간으로서 기능하는 것을 고려하면, 연통공(209b)의 측단면 높이 방향의 크기는 배기 버퍼실(209)이 가지는 공간의 측단면 높이 방향의 크기(공간의 높이)보다 작은 것이 바람직하다.
(배기계 접속)
배기 버퍼실(209)이 가지는 공간에는 도 2에 도시하는 바와 같이 제2 가스 배기계의 제2 배기관(222)이 접속된다. 이에 의해 배기 버퍼실(209)에는 처리 공간(201) 내에 공급된 가스가 처리 공간(201)과 배기 버퍼실(209) 사이의 가스 유로가 되는 연통공(209b)을 통해서 유입되고(도면의 화살표 참조), 그 유입된 가스가 제2 배기관(222)을 통해서 배기된다. 이와 같은 구조로 하는 것에 의해 처리 공간(201)의 가스를 신속하게 배기할 수 있다. 또한 웨이퍼로부터 외주 방향으로 균일하게 배기할 수 있다. 따라서 웨이퍼 표면에 가스를 균일하게 공급할 수 있고, 그 결과 기판 면내(面內)를 균일하게 처리할 수 있다.
(클리닝 가스 공급계 접속)
또한 배기 버퍼실(209)이 가지는 공간의 상면측에는 도 2에 도시하는 바와 같이 배기 버퍼실 클리닝 가스 공급계(249)의 클리닝 가스 공급관(249a)이 접속된다. 이에 의해 배기 버퍼실(209)에는 배기 버퍼실 클리닝 가스 공급원(249b)으로부터 공급되는 클리닝 가스가 클리닝 가스 공급관(249a)을 통해서 공급된다.
배기 버퍼실(209)에 접속되는 클리닝 가스 공급관(249a)은 원환(圓環) 지름 방향 단면(斷面)에서 보면, 도 3에 도시하는 바와 같이 처리 공간(201)으로부터 배기 버퍼실(209)까지의 가스 유로가 되는 연통공(209b)과, 배기 버퍼실(209)을 구성하는 공간에서의 외주측 측벽인 가스 흐름 차단벽(209a) 사이에 공간에 대한 접속 개소가 설치된다. 즉 클리닝 가스 공급관(249a)은 연통공(209b)보다 가스 흐름 방향의 하류측, 또한 가스 흐름 차단벽(209a)보다 가스 흐름 방향의 상류측에서 배기 버퍼실(209) 내로의 클리닝 가스의 공급을 수행한다.
또한 클리닝 가스 공급관(249a)은 배기 버퍼실(209) 내로의 클리닝 가스의 공급의 균일화를 도모하기 위해서 가스 공급 홈[溝](249e)을 개재하여 배기 버퍼실(209)에 접속하는 것이 바람직하다.
가스 공급 홈(249e)은 도 2 또는 도 3에 도시하는 바와 같이 배기 버퍼실(209)이 가지는 공간의 천정면(天井面)에 형성된다. 또한 가스 공급 홈(249e)은 도 4에 도시하는 바와 같이 처리 공간(201)을 둘러싸는 주방향에 연속하도록 형성된다. 즉 가스 공급 홈(249e)은 배기 버퍼실(209)의 전주에 걸쳐 연장되도록 형성된다. 가스 공급 홈(249e)을 구성하는 홈 단면 형상에 대해서는 주방향에 연속하는 것이라면 특히 한정되지 않고, 도면 예와 같은 각구(角溝) 형상이어도 좋고, 다른 형상[예컨대 환구(丸溝) 형상]이어도 좋다.
이와 같은 가스 공급 홈(249e)을 개재하여 접속하면, 하나의 클리닝 가스 공급관(249a)만이 배기 버퍼실(209)에 접속되는 경우에도 그 클리닝 가스 공급관(249a)를 통하여 클리닝 가스가 가스 공급 홈(249e)을 따라 전주에 확산된 후에 배기 버퍼실(209) 내에 공급된다. 따라서 배기 버퍼실(209) 내에 대한 클리닝 가스의 공급의 균일화를 도모할 수 있고, 특정 개소[예컨대 클리닝 가스 공급관(249a)의 접속 개소의 근방]에 집중적으로 클리닝 가스가 공급되는 것을 억제할 수 있다.
단, 클리닝 가스의 공급의 균일화를 도모할 수 있으면, 클리닝 가스 공급관(249a)은 반드시 가스 공급 홈(249e)을 개재하여 배기 버퍼실(209)에 접속할 필요는 없다. 예컨대 복수의 클리닝 가스 공급관(249a)을 설치 가능하다면, 각 클리닝 가스 공급관(249a)과 배기 버퍼실(209)이 복수 개소에서 접속하도록 구성하는 것도 생각되고, 그 경우에도 배기 버퍼실(209) 내에 대한 클리닝 가스의 공급을 균일화시킬 수 있다.
(3) 기판 처리 공정
다음으로 반도체 장치의 제조 방법의 일 공정으로서 기판 처리 장치(100)를 사용하여 웨이퍼(200) 상에 박막을 형성하는 공정에 대하여 설명한다. 또한 이하의 설명에서 기판 처리 장치(100)를 구성하는 각 부의 동작은 컨트롤러(260)에 의해 제어된다.
여기서는 원료 가스(제1 처리 가스)로서 SiCl6가스를 이용하고 반응 가스(제2 처리 가스)로서 NH3가스를 이용하여, 웨이퍼(200) 상에 실리콘 함유막으로서 SiN(실리콘 질화)막을 교호 공급법에 의해 형성하는 예에 대하여 설명한다.
도 5는 본 실시 형태에 따른 기판 처리 공정 및 클리닝 공정을 도시하는 플로우 차트다. 도 6은 도 5의 성막 공정의 상세를 도시하는 플로우 차트다.
(기판 반입·재치 공정: S102)
기판 처리 장치(100)에서는 우선, 기판 재치대(212)를 웨이퍼(200)의 반송 위치까지 하강시키는 것에 의해 기판 재치대(212)의 관통공(214)에 리프트 핀(207)을 관통시킨다. 그 결과, 리프트 핀(207)이 기판 재치대(212) 표면보다 소정의 높이만큼만 돌출한 상태로 된다. 계속해서 게이트 밸브(205)를 열고 반송 공간(203)을 이재실(도시되지 않음)과 연통시킨다. 그리고 이재실로부터 웨이퍼 이재기(도시되지 않음)를 이용하여 웨이퍼(200)를 반송 공간(203)에 반입하고, 리프트 핀(207) 상에 웨이퍼(200)를 이재한다. 이에 의해 웨이퍼(200)는 기판 재치대(212)의 표면으로부터 돌출한 리프트 핀(207) 상에 수평 자세로 지지된다.
처리 용기(202) 내에 웨이퍼(200)를 반입하면, 웨이퍼 이재기를 처리 용기(202) 외로 퇴피시키고, 게이트 밸브(205)를 닫고 처리 용기(202) 내를 밀폐한다. 그 후, 기판 재치대(212)를 상승시키는 것에 의해 기판 재치대(212)에 설치된 기판 재치면(211) 상에 웨이퍼(200)를 재치시키고, 또한 기판 재치대(212)를 상승시키는 것에 의해 전술한 처리 공간(201) 내의 처리 위치까지 웨이퍼(200)를 상승시킨다.
웨이퍼(200)를 처리 용기(202) 내에 반입할 때에는 제1 가스 배기계에서의 밸브를 열림 상태로 하여(밸브를 열어) 반송 공간(203)과 TMP 사이를 연통시키는 것과 함께 TMP와 DP 사이를 연통시킨다. 한편, 제1 가스 배기계에서의 밸브 이외의 배기계의 밸브는 닫힘 상태로 한다(밸브를 닫는다). 이에 의해 TMP 및 DP에 의해 반송 공간(203)의 분위기가 배기되고, 처리 용기(202)를 고진공(초고진공) 상태(예컨대 10-5Pa 이하)에 도달시킨다. 이 공정에서 처리 용기(202)를 고진공(초고진공) 상태로 하는 것은 마찬가지로 고진공(초고진공) 상태(예컨대 10-6Pa 이하)로 유지되는 이재실과의 압력 차이를 저감하기 위해서다. 이 상태에서 게이트 밸브(205)를 열고 웨이퍼(200)를 이재실로부터 반송 공간(203)에 반입한다. 또한 TMP 및 DP는 그것들의 동작 상승[立上]에 따른 처리 공정의 지연을 초래하지 않도록 도 5 및 도 6에 도시하는 공정 동안 상시 작동한다.
웨이퍼(200)가 반송 공간(203)에 반입된 후, 처리 공간(201) 내의 처리 위치까지 상승하면, 제1 가스 배기계에서의 밸브를 닫힘 상태로 한다. 이에 의해 반송 공간(203)과 TMP 사이가 차단되어 TMP에 의한 반송 공간(203)의 배기가 종료된다. 한편, 제2 가스 배기계에서의 밸브를 열고 배기 버퍼실(209)과 APC(223) 사이를 연통시키는 것과 함께 APC(223)와 진공 펌프(224) 사이를 연통시킨다. APC(223)는 제2 배기관(222)의 컨덕턴스를 조정하는 것에 의해 진공 펌프(224)에 의한 배기 버퍼실(209)의 배기 유량을 제어하여, 배기 버퍼실(209)에 연통하는 처리 공간(201)을 소정의 압력으로 유지한다. 또한 다른 배기계의 밸브는 닫힘 상태를 유지한다. 또한 제1 가스 배기계에서의 밸브를 닫을 때에는 TMP의 상류측에 위치하는 밸브를 닫힘 상태로 한 후, TMP의 하류측에 위치하는 밸브를 닫힘 상태로 하는 것에 의해 TMP의 동작을 안정적으로 유지한다.
또한 이 공정에서 처리 용기(202) 내를 배기하면서 불활성 가스 공급계를 통하여 처리 용기(202) 내에 불활성 가스로서의 N2가스를 공급해도 좋다. 즉 TMP 또는 DP에서 배기 버퍼실(209)을 개재하여 처리 용기(202) 내를 배기하면서 적어도 제3 가스 공급계의 밸브(245d)를 여는 것에 의해 처리 용기(202) 내에 N2가스를 공급해도 좋다. 이에 의해 웨이퍼(200) 상으로의 파티클의 부착을 억제하는 것이 가능해진다.
또한 웨이퍼(200)를 기판 재치대(212) 상에 재치할 때에는 기판 재치대(212)의 내부에 매립된 히터(213)에 전력을 공급하고, 웨이퍼(200)의 표면이 소정의 처리 온도가 되도록 제어된다. 이 때 히터(213)의 온도는 도시되지 않는 온도 센서에 의해 검출된 온도 정보에 기초하여 히터(213)로의 통전 상태를 제어하는 것에 의해 조정된다.
이와 같이 하여 기판 반입·재치 공정(S102)에서는 처리 공간(201) 내를 소정의 처리 압력이 되도록 제어하는 것과 함께 웨이퍼(200)의 표면 온도가 소정의 처리 온도가 되도록 제어한다. 여기서 소정의 처리 온도, 처리 압력이란 후술하는 성막 공정(S104)에서 교호 공급법에 의해 SiN막을 형성 가능한 처리 온도, 처리 압력이다. 즉 제1 처리 가스(원료 가스) 공급 공정(S202)에서 공급하는 원료 가스가 자기분해(自己分解)하지 않을 정도의 처리 온도, 처리 압력이다. 구체적으로는 처리 온도는 실온 이상 500℃ 이하, 바람직하게는 실온 이상 400℃ 이하, 처리 압력은 50Pa 내지 5,000Pa이다. 이 처리 온도, 처리 압력은 후술하는 성막 공정(S104)에서도 유지된다.
(성막 공정: S104)
기판 반입·재치 공정(S102) 후, 이어서 성막 공정(S104)을 수행한다. 이하, 도 6을 참조하여 성막 공정(S104)에 대하여 구체적으로 설명한다. 또한 성막 공정(S104)은 다른 처리 가스를 교호적으로 공급하는 공정을 반복하는 사이클릭 처리다.
(제1 처리 가스 공급 공정: S202)
성막 공정(S104)에서는 우선 제1 처리 가스(원료 가스) 공급 공정(S202)을 수행한다. 또한 제1 처리 가스가 예컨대 TiCl4 등의 액체 원료인 경우, 원료를 기화시켜서 원료 가스(즉 TiCl4가스)를 미리 생성(예비 기화)시킨다. 원료 가스의 예비 기화는 전술한 기판 반입·재치 공정(S102)과 병행하여 수행해도 좋다. 원료 가스를 안정적으로 생성시키는 데에는 소정의 시간이 소요되기 때문이다.
제1 처리 가스를 공급할 때에는 밸브(243d)를 열고 원료 가스의 유량이 소정 유량이 되도록 매스 플로우 컨트롤러(243c)를 조정하는 것에 의해 처리 공간(201) 내로의 원료 가스(SiCl6가스)의 공급을 시작한다. 원료 가스의 공급 유량은 예컨대 100sccm 내지 500sccm이다. 원료 가스는 샤워 헤드(230)에 의해 분산되어 처리 공간(201) 내의 웨이퍼(200) 상에 균일하게 공급된다.
이 때 제1 불활성 가스 공급계의 밸브(246d)를 열고 제1 불활성 가스 공급관(246a)을 통하여 불활성 가스(N2가스)를 공급한다. 불활성 가스의 공급 유량은 예컨대 500sccm 내지 5,000sccm이다. 또한 퍼지 가스 공급계의 제3 가스 공급관(245a)을 통하여 불활성 가스를 흘려도 좋다.
잉여 원료 가스는 처리 공간(201) 내로부터 배기 버퍼실(209)에 균일하게 유입되고, 제2 가스 배기계의 제2 배기관(222) 내를 흘러서 배기된다. 구체적으로는 제2 가스 배기계에서의 밸브가 열림 상태로 되고, APC(223)에 의해 처리 공간(201)의 압력이 소정의 압력이 되도록 제어된다. 또한 제2 가스 배기계에서의 밸브 이외의 배기계의 밸브는 모두 닫힘 상태다.
이 때의 처리 공간(201) 내의 처리 온도, 처리 압력은 원료 가스가 자기분해하지 않을 정도의 처리 온도, 처리 압력이다. 그렇기 때문에 웨이퍼(200) 상에는 원료 가스의 가스 분자가 흡착된다.
원료 가스의 공급을 시작하고 소정 시간이 경과한 후, 밸브(243d)를 닫고 원료 가스의 공급을 정지한다. 원료 가스 및 캐리어 가스의 공급 시간은 예컨대 2초 내지 20초다.
(제1 샤워 헤드 배기 공정: S204)
원료 가스의 공급을 정지한 후, 제3 가스 공급관(245a)을 통하여 불활성 가스(N2가스)를 공급하고, 샤워 헤드(230)의 퍼지를 수행한다. 이 때의 가스 배기계의 밸브는 제2 가스 배기계에서의 밸브가 닫힘 상태로 되는 한편, 제3 가스 배기계에서의 밸브(237)가 열림 상태로 된다. 다른 가스 배기계의 밸브는 닫힘 상태이다. 즉 샤워 헤드(230)의 퍼지를 수행할 때에는 배기 버퍼실(209)과 APC(223) 사이를 차단하고 APC(223)에 의한 압력 제어를 정지하는 한편, 버퍼 공간(232)과 진공 펌프(239) 사이를 연통한다. 이에 의해 샤워 헤드(230)[버퍼 공간(232)] 내에 잔류한 원료 가스는 제3 배기관(236)을 개재하여 진공 펌프(239)에 의해 샤워 헤드(230)를 통하여 배기된다. 또한 이 때 APC(223)의 하류측의 밸브는 열림으로 해도 좋다.
제1 샤워 헤드 배기 공정(S204)에서의 불활성 가스(N2가스)의 공급 유량은 예컨대 1,000sccm 내지 10,000sccm이다. 또한 불활성 가스의 공급 시간은 예컨대 2초 내지 10초다.
(제1 처리 공간 배기 공정: S206)
샤워 헤드(230)의 퍼지가 종료되면, 이어서 제3 가스 공급관(245a)을 통하여 불활성 가스(N2가스)를 공급하여 처리 공간(201)의 퍼지를 수행한다. 이 때 제2 가스 배기계에서의 밸브는 열림 상태로 되고, APC(223)에 의해 처리 공간(201)의 압력이 소정의 압력이 되도록 제어된다. 한편, 제2 가스 배기계에서의 밸브 이외의 가스 배기계의 밸브는 모두 닫힘 상태로 된다. 이에 의해 제1 처리 가스 공급 공정(S202)에서 웨이퍼(200)에 흡착하지 못한 원료 가스는 제2 가스 배기계에서의 진공 펌프(224)에 의해 제2 배기관(222) 및 배기 버퍼실(209)을 개재하여 처리 공간(201)으로부터 제거된다.
제1 처리 공간 배기 공정(S206)에서의 불활성 가스(N2가스)의 공급 유량은 예컨대 1,000sccm 내지 10,000sccm이다. 또한 불활성 가스의 공급 시간은 예컨대 2초 내지 10초다.
또한 여기서는 제1 샤워 헤드 배기 공정(S204) 후에 제1 처리 공간 배기 공정(S206)을 수행하였지만, 이들의 공정을 수행하는 순서는 반대이어도 좋다. 또한 이들의 공정을 동시에 수행해도 좋다.
(제2 처리 가스 공급 공정: S208)
샤워 헤드(230) 및 처리 공간(201)의 퍼지가 완료되면, 계속해서 제2 처리 가스(반응 가스) 공급 공정(S208)을 수행한다. 제2 처리 가스 공급 공정(S208)에서는 밸브(244d)를 열고 리모트 플라즈마 유닛(244e), 샤워 헤드(230)를 개재하여 처리 공간(201) 내로의 반응 가스(NH3가스)의 공급을 시작한다. 이 때 반응 가스의 유량이 소정 유량이 되도록 MFC(244c)를 조정한다. 반응 가스의 공급 유량은 예컨대 1,000sccm 내지 10,000sccm이다.
플라즈마 상태의 반응 가스는 샤워 헤드(230)에 의해 분산되어 처리 공간(201) 내의 웨이퍼(200) 상에 균일하게 공급되고, 웨이퍼(200) 상에 흡착하는 원료 가스 함유막과 반응하여 웨이퍼(200) 상에 SiN막을 생성한다.
이 때 제2 불활성 가스 공급계의 밸브(247d)를 열고 제2 불활성 가스 공급관(247a)을 통하여 불활성 가스(N2가스)를 공급한다. 불활성 가스의 공급 유량은 예컨대 500sccm 내지 5,000sccm이다. 또한 퍼지 가스 공급계의 제3 가스 공급관(245a)을 통하여 불활성 가스를 흘려도 좋다.
잉여 반응 가스나 반응 부생성물은 처리 공간(201) 내로부터 배기 버퍼실(209)에 유입되고, 제2 가스 배기계의 제2 배기관(222) 내를 흘러서 배기된다. 구체적으로는 제2 가스 배기계에서의 밸브가 열림 상태로 되고, APC(223)에 의해 처리 공간(201)의 압력이 소정의 압력이 되도록 제어된다. 또한 제2 가스 배기계에서의 밸브 이외의 배기계의 밸브는 모두 닫힘 상태다.
반응 가스의 공급을 시작하고 소정 시간이 경과한 후, 밸브(244d)를 닫고 반응 가스의 공급을 정지한다. 반응 가스 및 캐리어 가스의 공급 시간은 예컨대 2초 내지 20초다.
(제2 샤워 헤드 배기 공정: S210)
반응 가스의 공급을 정지한 후, 제2 샤워 헤드 배기 공정(S210)을 수행하여 샤워 헤드(230)에 잔류하는 반응 가스나 반응 부생성물을 제거한다. 제2 샤워 헤드 배기 공정(S210)은 이미 설명한 제1 샤워 헤드 배기 공정(S204)과 마찬가지로 수행하면 좋기 때문에 여기서의 설명은 생략한다.
(제2 처리 공간 배기 공정: S212)
샤워 헤드(230)의 퍼지가 종료된 후, 이어서 제2 처리 공간 배기 공정(S212)을 수행하여 처리 공간(201)에 잔류하는 반응 가스나 반응 부생성물을 제거한다. 제2 처리 공간 배기 공정(S212)에 대해서도 이미 설명한 제1 처리 공간 배기 공정(S206)과 마찬가지로 수행하면 좋기 때문에 여기서의 설명은 생략한다.
(판정 공정: S214)
이상의 제1 처리 가스 공급 공정(S202), 제1 샤워 헤드 배기 공정(S204), 제1 처리 공간 배기 공정(S206), 제2 처리 가스 공급 공정(S208), 제2 샤워 헤드 배기 공정(S210), 제2 처리 공간 배기 공정(S212)을 1사이클로 하여 컨트롤러(260)는 이 사이클을 소정 횟수(n사이클) 실시하였는지에 대한 여부를 판정한다(S214). 사이클을 소정 횟수 실시하면, 웨이퍼(200) 상에는 소망 막 두께의 실리콘 질화(SiN)막이 형성된다.
(처리 매수 판정 공정: S106)
이상의 각 공정(S202 내지 S214)에 의해 이루어지는 성막 공정(S104) 후, 도 5에 도시하는 바와 같이 이어서 성막 공정(S104)에서 처리한 웨이퍼(200)가 소정의 매수에 도달하였는지에 대한 여부를 판정한다(S106).
성막 공정(S104)에서 처리한 웨이퍼(200)가 소정의 매수에 도달하지 않았으면, 그 후 처리 완료된 웨이퍼(200)를 취출(取出)하고 다음으로 대기하는 새로운 웨이퍼(200)의 처리를 시작하기 위해서, 기판 반출입 공정(S108)으로 이행한다. 또한 소정의 매수의 웨이퍼(200)에 성막 공정(S104)을 실시한 경우에는 처리 완료된 웨이퍼(200)를 취출하고, 처리 용기(202) 내에 웨이퍼(200)가 존재하지 않는 상태로 하기 위해서 기판 반출 공정(S110)으로 이행한다.
(기판 반출입 공정: S108)
기판 반출입 공정(S108)에서는 기판 재치대(212)를 하강시켜, 기판 재치대(212)의 표면으로부터 돌출시킨 리프트 핀(207) 상에 웨이퍼(200)를 지지시킨다. 이에 의해 웨이퍼(200)는 처리 위치부터 반송 위치가 된다. 그 후, 게이트 밸브(205)를 열고 웨이퍼 이재기를 이용하여 웨이퍼(200)를 처리 용기(202) 외로 반출한다. 이 때 밸브(245d)를 닫고 제3 가스 공급계를 통하여 처리 용기(202) 내에 불활성 가스를 공급하는 것을 정지한다.
기판 반출입 공정(S108)에서 웨이퍼(200)가 처리 위치로부터 반송 위치까지 이동하는 동안은 제2 가스 배기계에서의 밸브를 닫힘 상태로 하고 APC(223)에 의한 압력 제어를 정지한다. 한편, 제1 가스 배기계에서의 밸브를 열림 상태로 하고 TMP 및 DP에 의해 반송 공간(203)의 분위기를 배기하는 것에 의해 처리 용기(202)를 고진공(초고진공) 상태(예컨대 10-5Pa 이하)로 유지하고, 마찬가지로 고진공(초고진공) 상태(예컨대 10-6Pa 이하)로 유지되는 이재실과의 압력 차이를 저감한다. 이 상태에서 게이트 밸브(205)를 열고 웨이퍼(200)를 처리 용기(202)로부터 이재실로 반출한다.
그 후, 기판 반출입 공정(S108)에서는 전술한 기판 반입·재치 공정(S102)의 경우와 마찬가지의 순서로 다음으로 대기하는 새로운 웨이퍼(200)를 처리 용기(202)에 반입하고, 그 웨이퍼(200)를 처리 공간(201) 내의 처리 위치까지 상승시키는 것과 함께 처리 공간(201) 내를 소정의 처리 온도, 처리 압력으로 하여 다음 성막 공정(S104)을 시작 가능한 상태로 한다. 그리고 처리 공간(201) 내의 새로운 웨이퍼(200)에 성막 공정(S104) 및 처리 매수 판정 공정(S106)을 수행한다.
(기판 반출 공정: S110)
기판 반출 공정(S110)에서는 전술한 기판 반출입 공정(S108)의 경우와 마찬가지의 순서로 처리 완료된 웨이퍼(200)를 처리 용기(202) 내로부터 취출하여 이재실로 반출한다. 단, 기판 반출입 공정(S108)의 경우와는 달리 기판 반출 공정(S110)에서는 다음으로 대기하는 새로운 웨이퍼(200)의 처리 용기(202) 내로의 반입은 수행하지 않고, 처리 용기(202) 내에 웨이퍼(200)가 존재하지 않는 상태로 한다.
기판 반출 공정(S110)이 종료되면, 그 후 클리닝 공정으로 이행한다.
(4) 클리닝 공정
다음으로 반도체 장치의 제조 방법의 일 공정으로서 기판 처리 장치(100)의 처리 용기(202) 내에 대한 클리닝 처리를 수행하는 공정에 대하여 계속해서 도 5를 참조하여 설명한다.
(배기 버퍼실 클리닝 공정: S112)
기판 처리 장치(100)에서는 기판 반출 공정(S110)이 종료될 때마다, 즉 소정의 매수의 웨이퍼(200)에 대한 성막 공정(S104)을 실시하고, 그 후 처리 용기(202) 내에 웨이퍼(200)가 존재하지 않는 상태가 될 때마다 배기 버퍼실 클리닝 공정(S112)을 수행한다.
웨이퍼(200)에 대한 성막 공정(S104)을 실시하면, 처리 공간(201) 내로부터의 배기 가스는 연통공(209b)을 지나서 배기 버퍼실(209) 내에 유입되고, 가스 흐름 차단벽(209a)에 충돌하여 흐름이 차단된 후에 제2 가스 배기계의 제2 배기관(222)을 통하여 배기될 때까지 배기 버퍼실(209) 내에 일시적으로 체류한다. 이에 의해 소정의 매수의 웨이퍼(200)에 대한 성막 공정(S104)을 반복 실시하면, 특히 배기 버퍼실(209) 내에서의 가스 흐름 차단벽(209a) 및 그 근방에는 반응 부생성물이나 잔류 가스끼리의 반응물 등이 퇴적되기 쉽다. 그렇기 때문에 기판 처리 장치(100)에서는 소정의 매수의 웨이퍼(200)에 대한 성막 공정(S104)을 실시할 때 마다 배기 버퍼실 클리닝 공정(S112)을 수행하여 배기 버퍼실(209) 내에 대한 클리닝 처리를 수행하는 것이다.
배기 버퍼실 클리닝 공정(S112)에서는 배기 버퍼실 클리닝 가스 공급계(249)의 밸브(249d)를 열고 클리닝 가스 공급관(249a)을 지나서 배기 버퍼실 클리닝 가스 공급원(249b)으로부터의 클리닝 가스를 배기 버퍼실(209) 내에 공급한다. 공급된 클리닝 가스는 배기 버퍼실(209)의 내벽에 부착된 퇴적물(반응 부생성물 등)을 제거한다. 이와 같이 배기 버퍼실(209) 내에 클리닝 가스 공급관(249a)으로부터 클리닝 가스를 공급하여 수행하는 클리닝 처리를 이하 「제1 클리닝 처리」라고 칭한다.
이 때 클리닝 가스 공급관(249a)은 연통공(209b)과 가스 흐름 차단벽(209a) 사이에서 배기 버퍼실(209) 내에 접속한다. 이에 의해 클리닝 가스는 가스 흐름 차단벽(209a)보다 가스 흐름 방향의 다소 상류측에서 배기 버퍼실(209) 내에 공급된다. 따라서 가스 흐름 차단벽(209a)의 근방에서 클리닝 가스가 공급되고 실활하기 전에 클리닝 가스를 가스 흐름 차단벽(209a)에 도달시킬 수 있기 때문에, 가스 흐름 차단벽(209a)에서의 퇴적물을 효과적으로 제거하는 것이 가능해진다.
또한 클리닝 가스 공급관(249a)이 가스 공급 홈(249e)을 개재하여 배기 버퍼실(209)에 접속하면, 클리닝 가스는 가스 공급 홈(249e)을 따라 전주에 확산된 후 배기 버퍼실(209) 내에 공급된다. 이에 의해 배기 버퍼실(209) 내에 균일하게 클리닝 가스를 공급할 수 있고, 이에 의해 배기 버퍼실(209)의 내벽에 부착된 퇴적물을 전주에 걸쳐 균일하게 제거하는 것이 가능해진다. 즉 클리닝 가스 공급관(249a)의 접속 개소의 근방에서의 오버 에칭을 억제할 수 있는 것과 함께 클리닝 가스 공급관(249a)의 접속 개소로부터 격리된 개소에서의 클리닝 잔류물의 발생을 방지할 수 있다.
또한 배기 버퍼실 클리닝 공정(S112)에서는 클리닝 가스 공급관(249a)을 통한 클리닝 가스의 공급에 맞춰서 밸브(243d, 244d, 246d, 247d, 248d)를 닫힘으로 한 상태에서 밸브(245d)를 열림 상태로 한다. 이와 같이 하는 것에 의해 처리 공간(201)에는 클리닝 가스 공급관(249a)을 통한 배기 버퍼실(209) 내로의 클리닝 가스의 공급에 맞춰서 퍼지 가스 공급계(245)의 퍼지 가스 공급원(245b)을 통하여 제3 가스 공급관(245a) 및 공통 가스 공급관(242)을 지나서 불활성 가스가 공급된다. 또한 여기서 말하는 「클리닝 가스의 공급에 맞춰서」란 바꿔 말하면 「배기 버퍼실(209) 내로의 클리닝 가스가 처리 공간(201) 내에 침입하지 않도록 하기 위해서」라는 것을 의미한다. 따라서 클리닝 가스와 불활성 가스의 공급 타이밍은 구체적으로는 클리닝 가스를 공급하기 전에 미리 불활성 가스를 공급하고 그 후에 클리닝 가스를 공급하거나, 또는 늦어도 불활성 가스를 클리닝 가스와 동시에 공급한다.
이 때 퍼지 가스 공급계(245)의 MFC(245c)는 배기 버퍼실(209) 내에 공급된 클리닝 가스가 연통공(209b)을 통하여 처리 공간(201) 내에 진입하지 않도록 처리 공간(201) 내에 공급하는 불활성 가스의 공급량을 조정한다. 구체적으로는 불활성 가스의 공급량을 클리닝 가스의 공급량보다 많게 한다.
이와 같이 하는 것에 의해 배기 버퍼실(209) 내에 공급된 클리닝 가스는 배기 버퍼실(209) 내의 제1 클리닝 처리를 위해서만 이용되고, 배기 버퍼실(209)의 내벽의 퇴적물을 확실하게 제거하는데 있어서 유효해진다. 또한 배기 버퍼실 클리닝 공정(S112)에서 배기 버퍼실(209) 내에 공급된 클리닝 가스가 처리 공간(201) 내에 침입하는 것을 방지할 수 있게 되고, 이에 의해 후술하는 처리 공간 클리닝 공정(S116) 등을 수행하였을 때의 처리 공간(201) 내에서의 배기 버퍼실(209)의 근방 개소의 오버 에칭 등을 미연에 방지하는 것이 가능해진다.
배기 버퍼실 클리닝 공정(S112)은 이상과 같은 제1 클리닝 처리를 소정 시간 수행한 후에 종료한다. 소정 시간은 미리 적절히 설정된 것이라면, 특히 한정되지 않는다. 구체적으로는 배기 버퍼실 클리닝 가스 공급계(249)의 밸브(249d) 및 퍼지 가스 공급계(245)의 밸브(245d)를 닫힘 상태로 하는 것에 의해 배기 버퍼실 클리닝 공정(S112)을 종료한다.
(처리 횟수 판정 공정: S114)
이상과 같은 배기 버퍼실 클리닝 공정(S112) 후, 이어서 배기 버퍼실 클리닝 공정(S112)의 실시 횟수가 소정의 횟수에 도달하였는지에 대한 여부를 판정한다(S114).
그 결과, 배기 버퍼실 클리닝 공정(S112)의 실시 횟수가 소정의 횟수에 도달하지 않았으면, 실시 횟수의 카운트수를 1회분 가산한 후에 다음으로 대기하는 새로운 웨이퍼(200)에 기판 반입·재치 공정(S102)부터 시작되는 일련의 각 공정(S102 내지 S112)을 수행할 수 있는 상태로 한다. 한편, 배기 버퍼실 클리닝 공정(S112)의 실시 횟수가 소정의 횟수에 도달하면, 처리 공간 클리닝 공정(S116)으로 이행한다.
(처리 공간 클리닝 공정: S116)
처리 공간 클리닝 공정(S116)에서는 밸브(243d, 244d, 245d, 246d, 247d, 249d를 닫힘으로 한 상태에서 밸브(248d)를 열림 상태로 한다. 이와 같이 하는 것에 의해 처리 공간(201)에는 처리 공간 클리닝 가스 공급계의 처리 공간 클리닝 가스 공급원(248b)으로부터 제3 가스 공급관(245a) 및 공통 가스 공급관(242)을 지나서 클리닝 가스가 공급된다. 공급된 클리닝 가스는 처리 공간(201) 내의 부착물(반응 부생성물 등)을 제거한다. 이와 같이 처리 공간(201) 내에 처리 공간 클리닝 가스 공급계를 통하여 클리닝 가스를 공급하여 수행하는 클리닝 처리를 이하 「제2 클리닝 처리」라고 칭한다.
또한 처리 공간(201) 내의 부착물은 배기 버퍼실(209) 내의 부착물보다 박리되기 어려운 막이다. 왜냐하면 배기 버퍼실(209)의 내벽에 부착된 부착물은 온도, 압력이 성막 조건과는 다른 조건 하에서 부착된 것이기 때문에 막 두께나 막 밀도 등이 불안정한 한편, 처리 공간(201) 내의 부착물은 온도, 압력이 성막 조건과 동일 조건 하에서 부착된 것이기 때문에 막 두께나 막 밀도 등이 안정된 막이기 때문이다. 그렇기 때문에 처리 공간 클리닝 공정(S116)에서 수행하는 제2 클리닝 처리에서 이용하는 클리닝 가스는 배기 버퍼실 클리닝 공정(S112)에서 수행하는 제1 클리닝 처리에서 이용하는 클리닝 가스에 비해 높은 클리닝력이 필요해진다.
그래서 처리 공간 클리닝 공정(S116)에서 수행하는 제2 클리닝 처리 시에는 배기 버퍼실 클리닝 공정(S112)에서 수행하는 제1 클리닝 처리보다 활성도가 높은 클리닝 가스를 공급한다. 여기서 말하는 활성도란 클리닝 가스의 에너지이며, 활성도가 높고 고에너지일수록 클리닝력이 높아서, 치밀한 막에 대해서도 클리닝 처리로 제거하는 것이 가능해진다.
고에너지의 클리닝 가스의 공급은 처리 공간 클리닝 가스 공급원(248b)과 배기 버퍼실 클리닝 가스 공급원(249b)이 별개로 설치되면, 각각을 통하여 다른 종류의 클리닝 가스를 공급하는 것에 의해 실현된다. 즉 처리 공간 클리닝 가스 공급원(248b)으로부터는 활성도가 높고 고에너지의 클리닝 가스를 공급하고, 배기 버퍼실 클리닝 가스 공급원(249b)으로부터는 활성도가 낮고 저에너지의 클리닝 가스를 공급한다.
단, 고에너지의 클리닝 가스의 공급은 처리 공간 클리닝 가스 공급원(248b)과 배기 버퍼실 클리닝 가스 공급원(249b)이 동종의 클리닝 가스를 공급하는 경우에도 이하의 설명과 같이 수행하는 것에 의해 실현이 가능하다.
구체적으로는 예컨대 처리 공간 클리닝 공정(S116)에서 수행하는 제2 클리닝 처리 시에는 히터(213)를 ON으로 한다. 이와 같이 하는 것에 의해 제2 클리닝 처리 시에 공급하는 클리닝 가스의 에너지를 배기 버퍼실 클리닝 공정(S112)에서 수행하는 제1 클리닝 처리 시에 공급하는 클리닝 가스의 에너지보다 높이는 것이 가능해진다. 그리고 이와 같은 고에너지의 클리닝 가스를 공급하는 것에 의해 제2 클리닝 처리 시에는 제1 클리닝 처리에 비해 치밀한 막에 대해서도 클리닝 처리로 제거할 수 있게 된다.
또한 예컨대 제2 클리닝 처리 시에 공급하는 클리닝 가스의 에너지를 보충하기 위해서는 히터(213)를 ON으로 하는 것에 한정되지 않고, 그 클리닝 가스를 플라즈마 상태로 하여 제1 클리닝 처리 시에 공급하는 클리닝 가스보다 고에너지로 해도 좋다. 즉 제2 클리닝 처리 시에 클리닝 가스가 샤워 헤드(230), 처리 공간(201)을 만족시키면, 고주파 전원(252)으로 전력을 인가하는 것과 함께 정합기(251)에 의해 임피던스를 조정시켜 샤워 헤드(230), 처리 공간(201)에 클리닝 가스의 플라즈마를 생성해도 좋다. 또한 제1 클리닝 처리 시에 공급하는 클리닝 가스를 플라즈마 상태로 하는 경우라면, 제2 클리닝 처리 시에는 그보다 더 높은 에너지의 플라즈마가 되도록 정합기(251) 및 고주파 전원(252)을 제어한다.
(제1 클리닝 처리와 제2 클리닝 처리를 실시하는 빈도)
이상과 같이 기판 처리 장치(100)에서는 배기 버퍼실 클리닝 공정(S112)에서 제1 클리닝 처리를 소정 횟수만 실시한 후에 처리 공간 클리닝 공정(S116)에서 제2 클리닝 처리를 수행한다. 즉 이들의 각 공정(S112, S116)을 제어하는 컨트롤러(260)는 배기 버퍼실(209) 내에 클리닝 가스 공급관(249a)을 통하여 클리닝 가스를 공급하는 제1 클리닝 처리와, 처리 공간(201) 내에 처리 공간 클리닝 가스 공급계를 통하여 클리닝 가스를 공급하는 제2 클리닝 처리에 대하여 이들의 실시 빈도를 상위(相違)시켜, 제1 클리닝 처리를 실시하는 빈도를 제2 클리닝 처리를 실시하는 빈도보다 높인다. 이는 이하에 설명하는 바와 같다.
배기 버퍼실(209)의 내벽에 부착된 부착물은 온도, 압력이 성막 조건과는 다른 조건 하에서 부착된 것이기 때문에 막 두께나 막 밀도 등이 불안정하며, 열응력이나 물리적인 응력이 가해지면 박리되어 떨어지기 쉽다. 한편, 처리 공간(201) 내의 부착물은 온도, 압력이 성막 조건과 동일 조건 하에서 부착된 것이기 때문에 막 두께나 막 밀도 등이 안정적으로 이루어진다. 즉 배기 버퍼실(209)의 내벽에 부착된 부착물은 처리 공간(201) 내의 부착물에 비해 취약해서 박리되기 쉽다. 이에 의해 가스의 공급을 절체하는 압력 변동 시 등에 의해 배기 버퍼실(209)의 내벽의 부착물이 박리될 것으로 생각된다. 그렇기 때문에 컨트롤러(260)는 제1 클리닝 처리를 실시하는 빈도를 제2 클리닝 처리를 실시하는 빈도보다 높이도록 제어한다.
(5) 실시 형태에 따른 효과
본 실시 형태에 의하면 이하에 나타내는 1개 또는 복수의 효과를 갖는다.
(a) 본 실시 형태에 의하면, 처리 공간(201)의 측방 외주를 둘러싸도록 설치된 공간을 가지는 배기 버퍼실(209)에 그 배기 버퍼실(209)이 가지는 공간에 연통하는 클리닝 가스 공급관(249a)을 이용하여 직접적으로 클리닝 가스를 공급한다. 따라서 배기 버퍼실(209)의 내벽에 불필요한 막이나 부생성물 등이 퇴적물로서 부착된 경우에도 배기 버퍼실(209) 내에 클리닝 가스를 실활하기 전에 도달시킬 수 있기 때문에 퇴적물을 확실하게 제거할 수 있고, 그 결과로서 배기 버퍼실(209) 내에 대한 클리닝 처리를 충분히 수행할 수 있다. 또한 배기 버퍼실(209) 내에 대한 클리닝 처리는 배기 버퍼실 클리닝 공정(S112)에서 수행하기 때문에 장치 메인터넌스 시에 작업원이 수작업으로 수행하는 경우와는 달리 장치의 가동 효율이 저하하는 것을 억제할 수 있기 때문에 그 클리닝 처리를 양호하게 수행할 수 있다고 할 수 있다.
또한 본 실시 형태에 의하면, 클리닝 가스 공급관(249a)이 연통공(209b)과 가스 흐름 차단벽(209a) 사이에 설치된 접속 개소[즉 가스 흐름 차단벽(209a)보다 가스 흐름 방향의 다소 상류측]를 통하여 배기 버퍼실(209) 내에 클리닝 가스를 공급하기 때문에 배기 버퍼실(209) 내에서 특히 퇴적물이 부착되기 쉬운 가스 흐름 차단벽(209a)에 대하여 그 퇴적물을 제거하는 클리닝 처리를 효과적으로 수행하는 것이 가능해진다.
즉 본 실시 형태에 의하면, 배기 버퍼실(209)을 이용하여 처리 공간(201)으로부터의 가스 배기를 수행하는 경우에도 그 배기 버퍼실(209) 내에 대한 클리닝 처리를 충분히 또한 양호하게 수행할 수 있다.
(b) 또한 본 실시 형태에 의하면, 클리닝 가스 공급관(249a)이 복수 개소에서, 또는 처리 공간(201)을 둘러싸는 주방향에 연속하는 가스 공급 홈(249e)을 개재하여 배기 버퍼실(209)에 접속하기 때문에, 배기 버퍼실(209) 내에 대한 클리닝 가스의 공급의 균일화를 도모할 수 있고, 특정 개소[예컨대 클리닝 가스 공급관(249a)의 접속 개소의 근방]에 집중적으로 클리닝 가스가 공급되는 것을 억제할 수 있다. 따라서 배기 버퍼실(209) 내에서의 퇴적물을 전주에 걸쳐 균일하게 제거할 수 있다.
(c) 또한 본 실시 형태에 의하면, 클리닝 가스 공급관(249a)를 통한 배기 버퍼실(209) 내로의 클리닝 가스의 공급에 맞춰서 퍼지 가스 공급계(245)의 퍼지 가스 공급원(245b)으로부터 제3 가스 공급관(245a) 및 공통 가스 공급관(242)을 지나서 처리 공간(201) 내에 불활성 가스를 공급하기 때문에 배기 버퍼실 클리닝 공정(S112)에서 배기 버퍼실(209) 내에 공급된 클리닝 가스가 처리 공간(201) 내에 침입하는 것을 방지할 수 있다. 따라서 배기 버퍼실(209) 내에 클리닝 가스를 공급하는 경우에도 처리 공간 클리닝 공정(S116) 등을 수행하였을 때의 처리 공간(201) 내에서의 배기 버퍼실(209)의 근방 개소의 오버 에칭 등을 미연에 방지하는 것이 가능해진다.
(d) 또한 본 실시 형태에 의하면, 배기 버퍼실 클리닝 공정(S112)에서 수행하는 제1 클리닝 처리와, 처리 공간 클리닝 공정(S116)에서 제2 클리닝 처리에 대하여 이들의 실시 빈도를 상위시켜 제1 클리닝 처리를 실시하는 빈도를 제2 클리닝 처리를 실시하는 빈도보다 높인다. 따라서 배기 버퍼실(209)의 내벽에 부착된 부착물이 처리 공간(201) 내의 부착물에 비해 취약해 박리되기 쉬운 경우에도 배기 버퍼실(209)에 대한 클리닝 빈도를 높임으로써 배기 버퍼실(209) 내에서의 부착물을 적절하게 제거할 수 있다. 즉 배기 버퍼실(209)의 내벽에 부착된 부착물이 가스 공급을 절체할 때의 압력 변동 등으로 용이하게 박리될 우려가 있어도 그 부착물이 처리 공간(201) 내에 침입하여 웨이퍼(200) 상의 막의 특성에 악영향을 미치거나 제품 비율의 저하를 초래하는 것을 미연에 방지할 수 있다.
(e) 또한 본 실시 형태에 의하면, 제1 클리닝 처리로 공급하는 클리닝 가스의 활성도가 제2 클리닝 처리로 공급하는 클리닝 가스의 활성도보다 낮다. 즉 배기 버퍼실(209)의 내벽에 부착된 부착물이 처리 공간(201) 내의 부착물에 비해 퓌약해 박리되기 쉽기 때문에 제1 클리닝 처리로 배기 버퍼실(209) 내에 공급하는 클리닝 가스의 에너지를 제2 클리닝 처리로 처리 공간(201) 내에 공급하는 클리닝 가스의 에너지보다 낮게 설정한다. 이와 같이 하는 것에 의해 배기 버퍼실(209) 내에 직접적으로 클리닝 가스를 공급하는 경우에도 배기 버퍼실(209) 내의 오버 에칭을 방지할 수 있다.
(f) 또한 본 실시 형태에 의하면, 처리 공간 클리닝 공정(S116)에서 수행하는 제2 클리닝 처리 시에 히터(213)를 ON으로 하는 것에 의해 제2 클리닝 처리 시에 공급하는 클리닝 가스의 에너지를 보충할 수 있고, 처리 공간(201) 내에 치밀한 막이 부착된 경우에도 그 막을 확실하게 제거할 수 있다.
<본 발명의 다른 실시 형태>
이상, 본 발명의 실시 형태를 구체적으로 설명하였지만 본 발명은 전술한 실시 형태에 한정되지 않고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 갖가지 변경이 가능하다.
예컨대 전술한 실시 형태에서는 기판 처리 장치(100)가 수행하는 처리로서 성막 처리를 예에 들었지만 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉 성막 처리 외에 산화막, 질화막을 형성하는 처리, 금속을 포함하는 막을 형성하는 처리이어도 좋다. 또한 기판 처리의 구체적 내용은 불문이며, 성막 처리뿐만 아니라 어닐링 처리, 산화 처리, 질화 처리, 확산 처리, 리소그래피 처리 등의 다른 기판 처리에도 바람직하게 적용할 수 있다. 또한 본 발명은 다른 기판 처리 장치, 예컨대 어닐링 처리 장치, 산화 처리 장치, 질화 처리 장치, 노광 장치, 도포 장치, 건조 장치, 가열 장치, 플라즈마를 이용한 처리 장치 등의 다른 기판 처리 장치에도 바람직하게 적용할 수 있다. 또한 본 발명은 이들의 장치가 혼재해도 좋다. 또한 일 실시 형태의 구성의 일부를 다른 실시 형태의 구성으로 치환하는 것이 가능하고, 또한 일 실시 형태의 구성에 다른 실시 형태의 구성을 더하는 것도 가능하다. 또한 각 실시 형태의 구성의 일부에 대하여 다른 구성의 추가 삭제, 치환을 하는 것도 가능하다.
<본 발명의 바람직한 형태>
이하, 본 발명의 바람직한 형태에 대하여 부기(附記)한다.
[부기1]
본 발명의 일 형태에 의하면, 기판 재치면 상에 재치된 기판을 처리하는 처리 공간; 상기 기판 재치면과 대향하는 측을 통하여 상기 처리 공간 내에 가스를 공급하는 가스 공급계; 적어도 상기 처리 공간의 측방에서 상기 처리 공간에 연통하는 연통공 및 상기 연통공을 지나는 상기 가스의 흐름을 차단하는 방향으로 연장되는 가스 흐름 차단벽을 포함하는 배기 버퍼실; 상기 배기 버퍼실 내에 유입된 상기 가스를 배기하는 가스 배기계; 및 상기 연통공과 상기 가스 흐름 차단벽 사이에 설치된 접속 개소(箇所)를 통하여 상기 배기 버퍼실 내에 클리닝 가스를 공급하는 클리닝 가스 공급관;을 구비하는 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기2]
바람직하게는, 상기 배기 버퍼실은 상기 가스 흐름 차단벽을 하나의 측벽으로 하는 공간을 가지고, 상기 하나의 측벽과 대향하는 다른 측벽에 상기 연통공이 형성되고, 상기 공간이 상기 처리 공간의 측방의 외주를 둘러싸도록 연장하여 구성되는 부기1에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기3]
본 발명의 다른 일 형태에 의하면, 기판 재치면 상에 재치된 기판을 처리하는 처리 공간; 상기 기판 재치면과 대향하는 측을 통하여 상기 처리 공간 내에 가스를 공급하는 가스 공급계; 상기 처리 공간의 측방의 외주를 둘러싸도록 설치된 공간을 가지고, 상기 처리 공간 내에 공급된 상기 가스가 상기 공간 내에 유입되도록 구성된 배기 버퍼실; 상기 배기 버퍼실 내에 유입된 상기 가스를 배기하는 가스 배기계; 및 상기 배기 버퍼실을 구성하는 상기 공간에 연통하여 상기 배기 버퍼실 내에 클리닝 가스를 공급하는 클리닝 가스 공급관;을 구비하는 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기4]
바람직하게는, 상기 클리닝 가스 공급관은 상기 처리 공간으로부터 상기 배기 버퍼실까지의 가스 유로가 되는 연통공과 상기 배기 버퍼실을 구성하는 상기 공간에서의 외주측의 측벽과의 사이에 상기 공간에 연통하는 접속 개소가 설치되는 부기3에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기5]
바람직하게는, 상기 클리닝 가스 공급관은 복수 개소에서 상기 배기 버퍼실에 접속하거나 또는 상기 처리 공간을 둘러싸는 주방향에 연속하는 가스 공급 홈을 개재하여 상기 배기 버퍼실에 접속하는 부기1 내지 부기4 중 어느 하나에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기6]
바람직하게는, 상기 가스 공급계는 상기 처리 공간 내에 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급계를 포함하고, 상기 불활성 가스 공급계는 상기 클리닝 가스 공급관을 통하여 상기 배기 버퍼실 내로 상기 클리닝 가스가 공급되기 전에 또는 상기 클리닝 가스와 동시에 상기 처리 공간 내로 상기 불활성 가스를 공급하는 부기1 내지 부기5 중 어느 하나에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기7]
바람직하게는, 상기 가스 공급계는 상기 처리 공간 내에 상기 클리닝 가스를 공급하는 처리 공간 클리닝 가스 공급계를 더 포함하고, 상기 배기 버퍼실 내에 상기 클리닝 가스 공급관을 통하여 상기 클리닝 가스를 공급하는 제1 클리닝 처리 및 상기 처리 공간 내에 상기 처리 공간 클리닝 가스 공급계를 통하여 상기 클리닝 가스를 공급하는 제2 클리닝 처리를 실시하도록 상기 가스 공급계를 제어하는 컨트롤러를 구비하는 부기1 내지 부기6 중 어느 하나에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기8]
바람직하게는, 상기 컨트롤러는 상기 제1 클리닝 처리를 실시하는 빈도가 상기 제2 클리닝 처리를 실시하는 빈도보다 높도록 상기 가스 공급계를 제어하는 부기7에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기9]
바람직하게는, 상기 제1 클리닝 처리에서 공급되는 상기 클리닝 가스의 활성도는 상기 제2 클리닝 처리에서 공급되는 상기 클리닝 가스의 그것보다 낮은 부기7 또는 부기8에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기10]
바람직하게는, 상기 기판 재치면에 매립되는 가열원(源)인 히터를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 히터를 ON/OFF하도록 구성되고, 상기 컨트롤러는 상기 제2 클리닝 처리 시에 상기 히터를 ON하도록 구성되는 부기7 내지 부기9 중 어느 하나에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기11]
본 발명의 다른 일 형태에 의하면, (a) 처리 공간 내 기판 재치면 상에 재치된 기판에 상기 기판 재치면과 대향하는 측을 통하여 가스를 공급하면서, 상기 처리 공간의 측방의 외주를 둘러싸도록 설치된 공간을 가지는 배기 버퍼실을 이용하여 상기 처리 공간 내로부터 상기 가스를 배기하여, 상기 처리 공간 내의 상기 기판을 처리하는 단계; 및 (b) 상기 배기 버퍼실을 구성하는 상기 공간에 연통하는 클리닝 가스 공급관을 통하여 상기 배기 버퍼실 내에 클리닝 가스를 공급하여 상기 배기 버퍼실 내를 클리닝하는 단계;를 구비하는 반도체 장치의 제조 방법이 제공된다.
[부기12]
상기 단계 (b)에서는 상기 클리닝 가스 공급관을 통하여 상기 배기 버퍼실 내로의 상기 클리닝 가스가 공급되기 전에 또는 늦어도 상기 클리닝 가스와 동시에 상기 처리 공간 내로 상기 기판 재치면과 대향하는 측을 통하여 상기 불활성 가스를 공급하는 부기11에 기재된 반도체 장치의 제조 방법이 제공된다.
[부기13]
바람직하게는, (c) 상기 처리 공간 내에 상기 기판 재치면 상에 상기 기판이 없는 상태에서 상기 기판 재치면과 대향하는 측을 통하여 상기 클리닝 가스를 공급하여, 상기 처리 공간 내를 클리닝하는 단계를 더 구비하고, 상기 단계 (b)의 실시 빈도가 상기 단계 (c)의 실시 빈도보다 높은 부기11 또는 부기12에 기재된 반도체 장치의 제조 방법이 제공된다.
[부기14]
본 발명의 다른 일 형태에 의하면, (a) 처리 공간 내 기판 재치면 상에 재치된 기판에 상기 기판 재치면과 대향하는 측을 통하여 가스를 공급하면서, 상기 처리 공간의 측방의 외주를 둘러싸도록 설치된 공간을 가지는 배기 버퍼실을 이용하여 상기 처리 공간 내로부터 상기 가스를 배기하여, 상기 처리 공간 내의 상기 기판을 처리하는 단계; 및 (b) 상기 배기 버퍼실을 구성하는 상기 공간에 연통하는 클리닝 가스 공급관을 통하여 상기 배기 버퍼실 내에 클리닝 가스를 공급하여 상기 배기 버퍼실 내를 클리닝하는 단계;를 컴퓨터에 실행시키는 프로그램이 제공된다.
100: 기판 처리 장치 200: 웨이퍼(기판)
201: 처리 공간 209: 배기 버퍼실
209a: 가스 흐름 차단벽 209b: 연통공
211: 기판 재치면 222: 제2 배기관
230: 샤워 헤드 242: 공통 가스 공급관
249a: 클리닝 가스 공급관

Claims (20)

  1. 기판 재치면 상에 재치된 기판을 처리하는 처리 공간;
    상기 기판 재치면과 대향하는 측(側)을 통하여 상기 처리 공간 내에 가스를 공급하는 가스 공급계;
    적어도 상기 처리 공간의 측방(側方)에서 상기 처리 공간에 연통(連通)하는 연통공 및 상기 연통공을 지나는 상기 가스의 흐름을 차단하는 방향으로 연장되는 가스 흐름 차단벽을 포함하는 배기 버퍼실;
    상기 배기 버퍼실 내에 유입된 상기 가스를 배기하는 가스 배기계; 및
    상기 연통공과 상기 가스 흐름 차단벽 사이에 설치된 접속 개소(箇所)를 통하여 상기 배기 버퍼실 내에 클리닝 가스를 공급하는 클리닝 가스 공급관;
    을 구비하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배기 버퍼실은 상기 처리 공간의 측방의 외주를 둘러싸도록 설치된 공간을 가지고, 상기 처리 공간 내에 공급된 상기 가스가 상기 공간 내에 유입되도록 구성되는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 클리닝 가스 공급관은 복수 개소에서 상기 배기 버퍼실에 접속되거나 또는 상기 처리 공간을 둘러싸는 주(周)방향으로 연속하는 가스 공급 홈[溝]을 개재하여 상기 배기 버퍼실에 접속되는 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 가스 공급계는 상기 처리 공간 내에 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급계를 포함하고,
    상기 불활성 가스 공급계는 상기 클리닝 가스 공급관을 통하여 상기 배기 버퍼실 내로 상기 클리닝 가스가 공급되기 전에 또는 상기 클리닝 가스와 동시에 상기 처리 공간 내로 상기 불활성 가스를 공급하는 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가스 공급계는 상기 처리 공간 내에 상기 클리닝 가스를 공급하는 처리 공간 클리닝 가스 공급계를 더 포함하고,
    상기 배기 버퍼실 내에 상기 클리닝 가스 공급관을 통하여 상기 클리닝 가스를 공급하는 제1 클리닝 처리 및 상기 처리 공간 내에 상기 처리 공간 클리닝 가스 공급계를 통하여 상기 클리닝 가스를 공급하는 제2 클리닝 처리를 실시하도록 상기 가스 공급계를 제어하는 컨트롤러를 더 구비하고,
    상기 컨트롤러는 상기 제1 클리닝 처리를 실시하는 빈도가 상기 제2 클리닝 처리를 실시하는 빈도보다 높도록 상기 가스 공급계를 제어하는 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 클리닝 처리에서 공급되는 상기 클리닝 가스의 활성도는 상기 제2 클리닝 처리에서 공급되는 상기 클리닝 가스의 그것보다 낮은 기판 처리 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 기판 재치면에 매립되는 가열원(源)인 히터를 더 포함하고,
    상기 컨트롤러는 상기 히터를 ON/OFF하도록 구성되고, 상기 컨트롤러는 상기 제2 클리닝 처리 시에 상기 히터를 ON하도록 구성되는 기판 처리 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 클리닝 가스 공급관은 복수 개소에서 상기 배기 버퍼실에 접속되거나 또는 상기 처리 공간을 둘러싸는 주방향으로 연속하는 가스 공급 홈을 개재하여 상기 배기 버퍼실에 접속되는 기판 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 가스 공급계는 상기 처리 공간 내에 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급계를 포함하고,
    상기 불활성 가스 공급계는 상기 클리닝 가스 공급관을 통하여 상기 배기 버퍼실 내로 상기 클리닝 가스가 공급되기 전에 또는 상기 클리닝 가스와 동시에 상기 처리 공간 내로 상기 불활성 가스를 공급하는 기판 처리 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 가스 공급계는 상기 처리 공간 내에 상기 클리닝 가스를 공급하는 처리 공간 클리닝 가스 공급계를 더 포함하고,
    상기 배기 버퍼실 내에 상기 클리닝 가스 공급관을 통하여 상기 클리닝 가스를 공급하는 제1 클리닝 처리 및 상기 처리 공간 내에 상기 처리 공간 클리닝 가스 공급계를 통하여 상기 클리닝 가스를 공급하는 제2 클리닝 처리를 실시하도록 상기 가스 공급계를 제어하는 컨트롤러를 더 구비하고,
    상기 컨트롤러는 상기 제1 클리닝 처리를 실시하는 빈도가 상기 제2 클리닝 처리를 실시하는 빈도보다 높도록 상기 가스 공급계를 제어하는 기판 처리 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 클리닝 처리에서 공급되는 상기 클리닝 가스의 활성도는 상기 제2 클리닝 처리에서 공급되는 상기 클리닝 가스의 그것보다 낮은 기판 처리 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 가스 공급계는 상기 처리 공간 내에 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급계를 포함하고,
    상기 불활성 가스 공급계는 상기 클리닝 가스 공급관을 통하여 상기 배기 버퍼실 내로 상기 클리닝 가스가 공급되기 전에 또는 상기 클리닝 가스와 동시에 상기 처리 공간 내로 상기 불활성 가스를 공급하는 기판 처리 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 가스 공급계는 상기 처리 공간 내에 상기 클리닝 가스를 공급하는 처리 공간 클리닝 가스 공급계를 더 포함하고,
    상기 배기 버퍼실 내에 상기 클리닝 가스 공급관을 통하여 상기 클리닝 가스를 공급하는 제1 클리닝 처리 및 상기 처리 공간 내에 상기 처리 공간 클리닝 가스 공급계를 통하여 상기 클리닝 가스를 공급하는 제2 클리닝 처리를 실시하도록 상기 가스 공급계를 제어하는 컨트롤러를 더 구비하고,
    상기 컨트롤러는 상기 제1 클리닝 처리를 실시하는 빈도가 상기 제2 클리닝 처리를 실시하는 빈도보다 높도록 상기 가스 공급계를 제어하는 기판 처리 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1 클리닝 처리에서 공급되는 상기 클리닝 가스의 활성도는 상기 제2 클리닝 처리에서 공급되는 상기 클리닝 가스의 그것보다 낮은 기판 처리 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 기판 재치면에 매립되는 가열원인 히터를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 히터를 ON/OFF하도록 구성되고, 상기 컨트롤러는 상기 제2 클리닝 처리 시에 상기 히터를 ON하도록 구성되는 기판 처리 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 가스 공급계는 상기 처리 공간 내에 상기 클리닝 가스를 공급하는 처리 공간 클리닝 가스 공급계를 포함하고,
    상기 배기 버퍼실 내에 상기 클리닝 가스 공급관을 통하여 상기 클리닝 가스를 공급하는 제1 클리닝 처리 및 상기 처리 공간 내에 상기 처리 공간 클리닝 가스 공급계를 통하여 상기 클리닝 가스를 공급하는 제2 클리닝 처리를 실시하도록 상기 가스 공급계를 제어하는 컨트롤러를 구비하고,
    상기 컨트롤러는 상기 제1 클리닝 처리를 실시하는 빈도가 상기 제2 클리닝 처리를 실시하는 빈도보다 높도록 상기 가스 공급계를 제어하는 기판 처리 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 클리닝 처리에서 공급되는 상기 클리닝 가스의 활성도는 상기 제2 클리닝 처리에서 공급되는 상기 클리닝 가스의 그것보다 낮은 기판 처리 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 기판 재치면에 매립되는 가열원인 히터를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 히터를 ON/OFF하도록 구성되고, 상기 컨트롤러는 상기 제2 클리닝 처리 시에 상기 히터를 ON하도록 구성되는 기판 처리 장치.
  19. (a) 처리 공간 내 기판 재치면 상에 재치된 기판에 상기 기판 재치면과 대향하는 측을 통하여 가스를 공급하면서, 상기 처리 공간의 측방의 외주를 둘러싸도록 설치된 공간을 가지는 배기 버퍼실을 이용하여 상기 처리 공간 내로부터 상기 가스를 배기하여, 상기 처리 공간 내의 상기 기판을 처리하는 단계; 및
    (b) 상기 배기 버퍼실을 구성하는 상기 공간에 연통하는 클리닝 가스 공급관을 통하여 상기 배기 버퍼실 내에 클리닝 가스를 공급하여 상기 배기 버퍼실 내를 클리닝하는 단계;
    을 구비하는 반도체 장치의 제조 방법.
  20. (a) 처리 공간 내 기판 재치면 상에 재치된 기판에 상기 기판 재치면과 대향하는 측을 통하여 가스를 공급하면서, 상기 처리 공간의 측방의 외주를 둘러싸도록 설치된 공간을 가지는 배기 버퍼실을 이용하여 상기 처리 공간 내로부터 상기 가스를 배기하여, 상기 처리 공간 내의 상기 기판을 처리하는 단계; 및
    (b) 상기 배기 버퍼실을 구성하는 상기 공간에 연통하는 클리닝 가스 공급관을 통하여 상기 배기 버퍼실 내에 클리닝 가스를 공급하여 상기 배기 버퍼실 내를 클리닝하는 단계;
    을 컴퓨터에 실행시키는 프로그램이 기록되는 기록 매체.
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