KR20160035974A - 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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KR20160035974A
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데츠오 야마모토
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가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키
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Abstract

샤워 헤드가 갖는 가스 분산판의 눈막힘을 억제 가능한 기술을 제공한다. 기판을 처리하는 처리실과, 상기 처리실의 상류에 설치된 샤워 헤드와, 상기 샤워 헤드에 접속된 가스 공급관과, 상기 처리실의 하류측에 접속된 제1 배기관과, 상기 샤워 헤드를 구성하는 벽면 중, 상기 처리실에 인접하는 제1 벽면과는 상이한 제2 벽면에 접속되는 제2 배기관과, 상기 제2 배기관에 설치된 압력 검지부와, 각 구성을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, METHOD OF MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE, AND RECORDING MEDIUM}
본 발명은 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법, 프로그램 및 기록 매체에 관한 것이다.
최근 들어, 플래시 메모리 등의 반도체 장치는 고집적화되는 경향이 있다. 그에 수반하여, 패턴 사이즈가 현저하게 미세화되고 있다. 이러한 패턴을 형성할 때, 제조 공정의 일 공정으로서, 기판에 산화 처리나 질화 처리 등의 소정의 처리를 행하는 공정이 실시되는 경우가 있다.
상기 패턴을 형성하는 방법의 하나로서, 회로간에 홈을 형성하고, 거기에 시드막이나 라이너막이나 배선 등을 형성하는 공정이 존재한다. 이 홈은, 최근의 미세화에 수반하여, 높은 애스펙트비로 되도록 구성되어 있다.
라이너막 등을 형성할 때는, 홈의 상부 측면, 중부 측면, 하부 측면, 저부에 있어서도 막 두께에 변동이 없는 양호한 스텝 커버리지의 막을 형성하는 것이 요구되고 있다. 양호한 스텝 커버리지의 막으로 함으로써, 반도체 디바이스의 특성을 홈간에서 균일하게 할 수 있고, 그에 의해 반도체 디바이스의 특성의 변동을 억제할 수 있기 때문이다.
반도체 디바이스의 특성을 균일하게 하는 하드웨어 구성으로서의 어프로치로서, 예를 들어 낱장 장치에서의 샤워 헤드 구조가 존재한다. 기판 상방에 가스의 분산 구멍을 형성함으로써, 가스를 균일하게 공급한다.
또한, 반도체 디바이스의 특성을 균일하게 하는 기판 처리 방법으로서, 예를 들어 적어도 2종류의 처리 가스를 교대로 공급하여, 기판 표면에서 반응시키는 교대 공급 방법이 있다. 교대 공급 방법에서는, 각 가스가 기판 표면 이외에서 반응하는 것을 억제하기 위해서, 각 가스를 공급하는 동안에 잔류 가스를 퍼지 가스로 제거한다.
보다 막 특성을 높이기 위해서, 샤워 헤드 구조를 채용한 장치에 교대 공급법을 사용하는 것을 생각할 수 있다. 이러한 장치의 경우, 각 가스의 혼합을 방지하기 위한 경로나 버퍼 공간을 가스마다 형성하는 것을 생각할 수 있지만, 구조가 복잡하기 때문에, 메인터넌스가 번거롭게 됨과 함께, 비용이 높아진다는 문제가 있다. 그 때문에, 2종류의 가스 및 퍼지 가스의 공급계를 하나의 버퍼 공간에서 통합한 샤워 헤드를 사용하는 것이 현실적이다.
2종류의 가스에 공통된 버퍼 공간을 갖는 샤워 헤드를 사용한 경우, 샤워 헤드 내에서 잔류 가스끼리가 반응하여, 샤워 헤드 내벽에 부착물이 퇴적되어버리는 것을 생각할 수 있다. 이러한 것을 방지하기 위해서, 버퍼실 내의 잔류 가스를 효율적으로 제거할 수 있도록, 버퍼실에 배기 구멍을 형성하여, 배기 구멍으로부터 분위기를 배기하는 것이 바람직하다.
그런데, 소정의 성막 처리를 계속하면, 부생성물이나 가스가 샤워 헤드의 분산 구멍의 내벽에 부착되어, 분산 구멍의 막힘이 발생되어버리는 것을 생각할 수 있다. 이러한 경우, 기판 위에 원하는 가스량을 공급할 수 없게 되는 등의 문제가 생기기 때문에, 원하는 막질의 막을 형성할 수 없는 경우를 생각할 수 있다.
본 발명은 상기 과제를 감안하여, 샤워 헤드가 갖는 가스 분산판의 눈막힘을 억제 가능한 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법, 프로그램 및 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 형태에서는, 기판을 처리하는 처리실과, 상기 처리실의 상류에 설치된 샤워 헤드와, 상기 샤워 헤드에 접속된 가스 공급관과, 상기 처리실의 하류측에 접속된 제1 배기관과, 상기 샤워 헤드를 구성하는 벽면 중, 상기 처리실에 인접하는 제1 벽면과는 상이한 제2 벽면에 접속되는 제2 배기관과, 상기 제2 배기관에 설치된 압력 검지부와, 각 구성을 제어하는 제어부를 갖는 구조가 제공된다.
본 발명에 따르면, 상기와 같은 복잡한 구조에 있어서도, 부생성물의 발생을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 기판 처리 장치를 도시하는 도면이다.
도 2는 제1 실시 형태에 관한 제1 분산 구조의 설명도이다.
도 3은 제1 실시 형태에 관한 압력 검출기의 설명도이다.
도 4는 도 1에 도시하는 기판 처리 장치의 기판 처리 공정을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 도 4에 도시하는 성막 공정의 상세를 나타내는 흐름도이다.
도 6은 검출된 압력에 기초하는 동작 플로우를 나타내는 흐름도이다.
도 7은 검출된 압력과 센서 상황의 관계를 설명하는 표이다.
이하, 본 발명의 제1 실시 형태를 설명한다.
<장치 구성>
본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(100)의 구성을 도 1에 도시한다. 기판 처리 장치(100)는, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 낱장식의 기판 처리 장치로서 구성되어 있다.
(처리 용기)
도 1에 도시한 바와 같이, 기판 처리 장치(100)는 처리 용기(202)를 구비하고 있다. 처리 용기(202)는, 예를 들어 횡단면이 원형이고 편평한 밀폐 용기로서 구성되어 있다. 또한, 처리 용기(202)는, 예를 들어 알루미늄(Al)이나 스테인리스(SUS) 등의 금속 재료에 의해 구성되어 있다. 처리 용기(202) 내에는, 기판으로서의 실리콘 웨이퍼 등의 웨이퍼(200)를 처리하는 처리실(201)과, 웨이퍼(200)를 처리실(201)에 반송할 때에 웨이퍼(200)가 통과하는 반송 공간을 갖는 반송실(203)이 형성되어 있다. 처리 용기(202)는, 상부 용기(202a)와 하부 용기(202b)로 구성된다. 상부 용기(202a)와 하부 용기(202b)의 사이에는 구획판(204)이 설치된다.
하부 용기(202b)의 측면에는, 게이트 밸브(205)에 인접한 기판 반입출구(206)가 형성되어 있고, 웨이퍼(200)는 기판 반입출구(206)를 통하여 인접한 도시하지 않은 반송실과의 사이를 이동한다. 하부 용기(202b)의 저부에는, 리프트 핀(207)이 복수 설치되어 있다. 또한, 하부 용기(202b)는 접지되어 있다.
처리실(201) 내에는, 웨이퍼(200)를 지지하는 기판 지지부(210)가 설치되어 있다. 기판 지지부(210)는, 웨이퍼(200)를 적재하는 기판 적재면(211)과, 기판 적재면(211)을 표면에 갖는 기판 적재대(212), 기판 적재대(212)에 내포된 가열원으로서의 히터(213)를 주로 갖는다. 기판 적재대(212)에는, 리프트 핀(207)이 관통하는 관통 구멍(214)이, 리프트 핀(207)과 대응하는 위치에 각각 형성되어 있다.
기판 적재대(212)는 샤프트(217)에 의해 지지된다. 샤프트(217)는, 처리 용기(202)의 저부를 관통하고 있고, 나아가 처리 용기(202)의 외부에서 승강 기구(218)에 접속되어 있다. 승강 기구(218)를 작동시켜서 샤프트(217) 및 기판 적재대(212)를 승강시킴으로써, 기판 적재면(211) 위에 적재되는 웨이퍼(200)를 승강시키는 것이 가능하게 되어 있다. 또한, 샤프트(217) 하단부의 주위는 벨로즈(219)에 의해 덮여 있어, 처리 용기(202) 내는 기밀하게 유지되어 있다.
기판 적재대(212)는, 웨이퍼(200)의 반송 시에는, 기판 적재면(211)이 기판 반입출구(206)에 대향하는 위치(웨이퍼 반송 위치)까지 하강하고, 웨이퍼(200)의 처리 시에는, 도 1에서 나타낸 바와 같이, 웨이퍼(200)가 처리실(201) 내의 처리 위치(웨이퍼 처리 위치)로 될 때까지 상승한다.
구체적으로는, 기판 적재대(212)를 웨이퍼 반송 위치까지 하강시켰을 때에는, 리프트 핀(207)의 상단부가 기판 적재면(211)의 상면으로부터 돌출되어, 리프트 핀(207)이 웨이퍼(200)를 하방으로부터 지지하도록 되어 있다. 또한, 기판 적재대(212)를 웨이퍼 처리 위치까지 상승시켰을 때에는, 리프트 핀(207)은 기판 적재면(211)의 상면으로부터 매몰되어, 기판 적재면(211)이 웨이퍼(200)를 하방으로부터 지지하도록 되어 있다. 또한, 리프트 핀(207)은, 웨이퍼(200)와 직접 접촉하기 때문에, 예를 들어 석영이나 알루미나 등의 재질로 형성하는 것이 바람직하다.
처리실(201)의 상부(상류측)에는, 가스 분산 기구로서의 샤워 헤드(230)가 설치되어 있다. 샤워 헤드(230)에는, 버퍼실(232)이 설치되어 있다. 버퍼실(232)은, 내측에 버퍼 공간(232a)을 갖는다. 샤워 헤드(230)의 덮개(231)에는 제1 분산 기구(241)가 삽입되는 관통 구멍(231a)이 형성된다. 제1 분산 기구(241)는, 샤워 헤드 내에 삽입되는 선단부(241a)와, 덮개(231)에 고정되는 플랜지(241b)를 갖는다.
도 2는 제1 분산 기구(241)의 선단부(241a)를 설명하는 설명도이다. 점선 화살표는, 가스의 공급 방향을 나타낸다. 선단부(241a)는 기둥 형상이며, 예를 들어 원기둥 형상으로 구성된다. 원기둥의 측면에는 분산 구멍(241c)이 형성되어 있다. 후술하는 가스 공급부(공급계)로부터 공급되는 가스는, 선단부(241a) 및 분산 구멍(241c)을 통해서 버퍼 공간(232a)에 공급된다.
샤워 헤드의 덮개(231)는 도전성이 있는 금속으로 형성되어, 버퍼 공간(232a) 또는 처리실(201) 내에서 플라즈마를 생성하기 위한 전극으로서 사용된다. 덮개(231)와 상부 용기(202a)의 사이에는 절연 블록(233)이 설치되어, 덮개(231)와 상부 용기(202a)의 사이를 절연하고 있다.
샤워 헤드(230)는, 가스를 분산시키기 위한 제2 분산 기구로서의 분산판(234)을 구비하고 있다. 이 분산판(234)의 상류측이 버퍼실(232)이며, 하류측이 처리실(201)이다. 처리실(201)은, 분산판(234)을 통해서 샤워 헤드(230)에 인접되어 있다. 분산판(234)에는, 복수의 관통 구멍(234a)이 형성되어 있다. 분산판(234)은, 기판 적재면(211)과 대향하도록 배치되어 있다.
덮개(231)에는, 샤워 헤드(230)의 온도를 제어하는 샤워 헤드 온도 제어부로서의 샤워 헤드 가열부(231b)가 설치된다. 샤워 헤드 가열부(231b)는, 버퍼 공간(232a)에 공급된 가스가 재 액화되지 않는 온도로 제어한다. 예를 들어, 100 정도로 가열하도록 제어한다.
분산판(234)은 예를 들어 원반 형상으로 구성된다. 관통 구멍(234a)은 분산판(234)의 전체면에 걸쳐 형성되어 있다. 인접하는 관통 구멍(234a)은, 예를 들어 등거리로 배치되어 있고, 최외주에 배치된 관통 구멍(234a)은 기판 적재대(212) 위에 적재된 웨이퍼의 외주보다도 외측에 배치된다.
또한, 제1 분산 기구(241)로부터 공급되는 가스를 분산판(234)까지 안내하는 가스 가이드(235)를 갖는다. 가스 가이드(235)는, 분산판(234)을 향함에 따라 직경이 넓어지는 형상이며, 가스 가이드(235)의 내측은 뿔체 형상(예를 들어 원추 형상. 추 형상이라고도 함)으로 구성된다. 가스 가이드(235)는, 그 하단이, 분산판(234)의 가장 외주측에 형성되는 관통 구멍(234a)보다도 더 외주측에 위치하도록 형성된다.
상부 용기(202a)는 플랜지를 갖고, 플랜지 위에 절연 블록(233)이 적재되어 고정된다. 절연 블록(233)은 플랜지(233a)를 갖고, 플랜지(233a) 위에는 분산판(234)이 적재되어 고정된다. 또한, 덮개(231)는, 절연 블록(233)의 상면에 고정된다. 이러한 구조로 함으로써, 상방으로부터, 덮개(231), 분산판(234), 절연 블록(233)의 순서대로 제거하는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 실시예에서는, 후술하는 플라즈마 생성부가 덮개(231)에 접속되기 때문에, 전력이 상부 용기(202a)에 전해지지 않도록 하는 절연 블록(233)을 설치하고 있다. 또한 그 절연 부재 위에 분산판(234), 덮개(231)를 설치하고 있다. 그러나 그에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 플라즈마 생성부를 갖지 않는 경우에는, 플랜지(233a)에 분산판(234)을 고정하고, 상부 용기(202a)의 플랜지와 상이한 부분에 덮개(231)를 고정하면 된다. 즉, 덮개(231), 분산판(234)을 상방으로부터 순서대로 제거하는 상자 구조이면 된다.
그런데, 후술하는 성막 공정은 버퍼 공간(232a)의 분위기를 배기하는 퍼지 공정을 갖는다. 이 성막 공정에서는, 서로 다른 가스를 교대로 공급함과 함께, 서로 다른 가스를 공급하는 동안에 처리실(201)이나 샤워 헤드(230)의 잔류 가스를 제거하는 퍼지 공정을 행한다. 이 교대 공급법은 원하는 막 두께에 이르기까지 몇 번이라도 반복하므로, 성막 시간이 걸린다는 문제가 있다. 따라서, 이러한 교대 공급 프로세스를 행할 때는, 가능한 한 시간을 단축하는 것이 요구되고 있다. 한편, 수율의 향상을 위해 기판 면 내의 막 두께나 막질을 균일하게 하는 것이 요구되고 있다.
따라서, 본 실시 형태에서는, 가스를 균일하게 분산하는 분산판을 가짐과 함께, 분산판 상류의 버퍼 공간(232a)의 용적이 작아지도록 구성하고 있다. 예를 들어, 버퍼 공간(232a)의 용적이 처리실(201) 내의 공간의 용적보다도 작아지도록 구성하고 있다. 이렇게 함으로써, 버퍼 공간(232a)의 분위기를 배기하는 퍼지 공정을 단축하는 것이 가능하게 된다.
(공급계)
샤워 헤드(230)의 덮개(231)에 형성된 관통 구멍(231a)에는, 제1 분산 기구(241)가 삽입되어 접속되어 있다. 제1 분산 기구(241)에는, 공통 가스 공급관(242)이 접속되어 있다. 제1 분산 기구(241)에는 플랜지(241b)가 설치되고, 나사 등에 의해, 덮개(231)나 공통 가스 공급관(242)의 플랜지에 고정된다.
제1 분산 기구(241)와 공통 가스 공급관(242)은, 관의 내부에서 연통하고 있어, 공통 가스 공급관(242)으로부터 공급되는 가스는, 제1 분산 기구(241), 가스 도입 구멍(231a)을 통해서 샤워 헤드(230) 내에 공급된다.
공통 가스 공급관(242)에는, 제1 가스 공급관(243a), 제2 가스 공급관(244a), 제3 가스 공급관(245a)이 접속되어 있다. 제2 가스 공급관(244a)은, 리모트 플라즈마 유닛(244e)을 통해서 공통 가스 공급관(242)에 접속된다.
제1 가스 공급관(243a)을 포함하는 제1 가스 공급계(243)로부터는 제1 원소 함유 가스가 주로 공급되고, 제2 가스 공급관(244a)을 포함하는 제2 가스 공급계(244)로부터는 주로 제2 원소 함유 가스가 공급된다. 제3 가스 공급관(245a)을 포함하는 제3 가스 공급계(245)로부터는, 웨이퍼를 처리할 때는 주로 불활성 가스가 공급되고, 샤워 헤드(230)나 처리실(201)을 클리닝할 때는 클리닝 가스가 주로 공급된다.
(제1 가스 공급계)
제1 가스 공급관(243a)에는, 상류 방향으로부터 순서대로, 제1 가스 공급원(243b), 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(243c) 및 개폐 밸브인 밸브(243d)가 설치되어 있다.
제1 가스 공급관(243a)으로부터, 제1 원소를 함유하는 가스(이하, 「제1 원소 함유 가스」)가 매스 플로우 컨트롤러(243c), 밸브(243d), 공통 가스 공급관(242)을 통해서 샤워 헤드(230)에 공급된다.
제1 원소 함유 가스는, 원료 가스, 즉, 처리 가스의 하나이다. 여기서, 제1 원소는, 예를 들어 티타늄(Ti)이다. 즉, 제1 원소 함유 가스는, 예를 들어 티타늄 함유 가스이다. 또한, 제1 원소 함유 가스는, 상온 상압에서 고체, 액체 및 기체 중 어느 것이어도 된다. 제1 원소 함유 가스가 상온 상압에서 액체인 경우에는, 제1 가스 공급원(243b)과 매스 플로우 컨트롤러(243c)의 사이에, 도시하지 않은 기화기를 설치하면 된다. 여기에서는 기체로서 설명한다.
제1 가스 공급관(243a)의 밸브(243d)보다도 하류측에는, 제1 불활성 가스 공급관(246a)의 하류단이 접속되어 있다. 제1 불활성 가스 공급관(246a)에는, 상류 방향으로부터 순서대로, 불활성 가스 공급원(246b), 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(246c) 및 개폐 밸브인 밸브(246d)가 설치되어 있다.
여기서, 불활성 가스는, 예를 들어 질소(N2) 가스이다. 또한, 불활성 가스로서, N2 가스 이외에, 예를 들어 헬륨(He) 가스, 네온(Ne) 가스, 아르곤(Ar) 가스 등의 희가스를 사용할 수 있다.
주로, 제1 가스 공급관(243a), 매스 플로우 컨트롤러(243c), 밸브(243d)에 의해, 제1 원소 함유 가스 공급계(243)(티타늄 함유 가스 공급계라고도 함)가 구성된다.
또한, 주로, 제1 불활성 가스 공급관(246a), 매스 플로우 컨트롤러(246c) 및 밸브(246d)에 의해 제1 불활성 가스 공급계가 구성된다. 또한, 불활성 가스 공급원(243b), 제1 가스 공급관(243a)을, 제1 불활성 가스 공급계에 포함해서 생각해도 된다.
나아가, 제1 가스 공급원(243b), 제1 불활성 가스 공급계를, 제1 원소 함유 가스 공급계(243)에 포함해서 생각해도 된다.
(제2 가스 공급계)
제2 가스 공급관(244a)에는, 하류에 리모트 플라즈마 유닛(244e)이 설치되어 있다. 상류에는, 상류 방향으로부터 순서대로, 제2 가스 공급원(244b), 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(244c) 및 개폐 밸브인 밸브(244d)가 설치되어 있다.
제2 가스 공급관(244a)으로부터는, 제2 원소를 함유하는 가스(이하, 「제2 원소 함유 가스」)가 매스 플로우 컨트롤러(244c), 밸브(244d), 리모트 플라즈마 유닛(244e), 공통 가스 공급관(242)을 통해서, 샤워 헤드(230) 내에 공급된다. 제2 원소 함유 가스는, 리모트 플라즈마 유닛(244e)에 의해 플라즈마 상태로 되어, 웨이퍼(200) 위에 조사된다.
제2 원소 함유 가스는, 처리 가스의 하나이다. 또한, 제2 원소 함유 가스는, 반응 가스 또는 개질 가스로서 생각해도 된다.
여기서, 제2 원소 함유 가스는, 제1 원소와 상이한 제2 원소를 함유한다. 제2 원소로서는, 예를 들어 산소(O), 질소(N), 탄소(C) 중 어느 하나이다. 본 실시 형태에서는, 제2 원소 함유 가스는, 예를 들어 질소 함유 가스인 것으로 한다. 구체적으로는, 질소 함유 가스로서, 암모니아(NH3) 가스가 사용된다.
주로, 제2 가스 공급관(244a), 매스 플로우 컨트롤러(244c), 밸브(244d)에 의해, 제2 원소 함유 가스 공급계(244)(질소 함유 가스 공급계라고도 함)가 구성된다.
또한, 제2 가스 공급관(244a)의 밸브(244d)보다도 하류측에는, 제2 불활성 가스 공급관(247a)의 하류단이 접속되어 있다. 제2 불활성 가스 공급관(247a)에는, 상류 방향으로부터 순서대로, 불활성 가스 공급원(247b), 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(247c) 및 개폐 밸브인 밸브(247d)가 설치되어 있다.
제2 불활성 가스 공급관(247a)으로부터는, 불활성 가스가, 매스 플로우 컨트롤러(247c), 밸브(247d), 제2 가스 공급관(244a), 리모트 플라즈마 유닛(244e)을 통해서, 샤워 헤드(230) 내에 공급된다. 불활성 가스는, 후술하는 박막 형성 공정 S104에서는 캐리어 가스 또는 희석 가스로서 작용한다.
주로, 제2 불활성 가스 공급관(247a), 매스 플로우 컨트롤러(247c) 및 밸브(247d)에 의해 제2 불활성 가스 공급계가 구성된다. 또한, 불활성 가스 공급원(247b), 제2 가스 공급관(244a), 리모트 플라즈마 유닛(244e)을 제2 불활성 가스 공급계에 포함해서 생각해도 된다.
나아가, 제2 가스 공급원(244b), 리모트 플라즈마 유닛(244e), 제2 불활성 가스 공급계를, 제2 원소 함유 가스 공급계(244)에 포함해서 생각해도 된다.
(제3 가스 공급계)
제3 가스 공급관(245a)에는, 상류 방향으로부터 순서대로, 제3 가스 공급원(245b), 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(245c) 및 개폐 밸브인 밸브(245d)가 설치되어 있다.
제3 가스 공급관(245a)으로부터, 퍼지 가스로서의 불활성 가스가, 매스 플로우 컨트롤러(245c), 밸브(245d), 공통 가스 공급관(242)을 통해서 샤워 헤드(230)에 공급된다.
여기서, 불활성 가스는, 예를 들어 질소(N2) 가스이다. 또한, 불활성 가스로서, N2 가스 이외에, 예를 들어 헬륨(He) 가스, 네온(Ne) 가스, 아르곤(Ar) 가스 등의 희가스를 사용할 수 있다.
제3 가스 공급관(245a)의 밸브(245d)보다도 하류측에는, 클리닝 가스 공급관(248a)의 하류단이 접속되어 있다. 클리닝 가스 공급관(248a)에는, 상류 방향으로부터 순서대로, 클리닝 가스 공급원(248b), 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(248c) 및 개폐 밸브인 밸브(248d)가 설치되어 있다.
주로, 제3 가스 공급관(245a), 매스 플로우 컨트롤러(245c), 밸브(245d)에 의해, 제3 가스 공급계(245)가 구성된다.
또한, 주로, 클리닝 가스 공급관(248a), 매스 플로우 컨트롤러(248c) 및 밸브(248d)에 의해 클리닝 가스 공급계가 구성된다. 또한, 클리닝 가스 공급원(248b), 제3 가스 공급관(245a)을, 클리닝 가스 공급계에 포함해서 생각해도 된다.
나아가, 제3 가스 공급원(245b), 클리닝 가스 공급계를, 제3 가스 공급계(245)에 포함해서 생각해도 된다.
제3 가스 공급관(245a)으로부터는, 기판 처리 공정에서는, 불활성 가스가, 매스 플로우 컨트롤러(245c), 밸브(245d), 공통 가스 공급관(242)을 통해서, 샤워 헤드(230) 내에 공급된다. 또한, 클리닝 공정에서는, 클리닝 가스가, 매스 플로우 컨트롤러(248c), 밸브(248d), 공통 가스 공급관(242)을 통해서, 샤워 헤드(230) 내에 공급된다.
불활성 가스 공급원(245b)으로부터 공급되는 불활성 가스는, 기판 처리 공정에서는, 처리 용기(202)나 샤워 헤드(230) 내에 고인 가스를 퍼지하는 퍼지 가스로서 작용한다. 또한, 클리닝 공정에서는, 클리닝 가스의 캐리어 가스 또는 희석 가스로서 작용해도 된다.
클리닝 가스 공급원(248b)으로부터 공급되는 클리닝 가스는, 클리닝 공정에서는 샤워 헤드(230)나 처리 용기(202)에 부착된 부생성물 등을 제거하는 클리닝 가스로서 작용한다.
여기서, 클리닝 가스는, 예를 들어 3불화질소(NF3) 가스이다. 또한, 클리닝 가스로서, 예를 들어 불화수소(HF) 가스, 3불화염소(ClF3) 가스, 불소(F2) 가스 등을 사용해도 된고, 또한 이들을 조합해서 사용해도 된다.
(플라즈마 생성부)
샤워 헤드의 덮개(231)에는, 정합기(251), 고주파 전원(252)이 접속되어 있다. 고주파 전원(252), 정합기(251)로 임피던스를 조정함으로써, 샤워 헤드(230), 처리실(201)에 플라즈마가 생성된다.
(배기계)
그런데, 기판 처리의 횟수를 거듭해 나가면, 관통 구멍(234a) 내에, 잔류 가스나, 잔류 가스끼리 반응해서 발생한 부생성물이, 샤워 헤드 내벽에 부착되어 가스나 부생성물이 관통 구멍(234a)에 체류하여, 눈막힘을 일으켜버리는 경우를 생각할 수 있다.
발명자들이 예의 연구한 결과, 눈막힘은 다음의 문제를 야기하는 것으로 생각된다.
첫째, 소정 시간 내의 가스의 공급량이 부족해지는 것이다. 눈막힘이 있으면, 가스가 통과하기 어려워지기 때문에, 웨이퍼(200)에의 공급량이 부족하게 된다. 공급량이 모자라는 경우, 막이 원하는 두께에 도달할 수 없기 때문에, 막이나 반도체 장치의 품질이 나빠져버린다.
둘째, 기판 면 내의 가스 공급량이 불균일해지는 것이다. 눈막힘은 고의로 발생시키는 것이 아니기 때문에, 예를 들어 분산판(234)의 중앙측에 배치된 관통 구멍(234a)은 막히지 않고, 분산판(234)의 외주측에 배치된 관통 구멍(234a)이 막히는 것을 생각할 수 있다.
특히 본 실시 형태의 경우, 가스 가이드(235)의 에지부(235a)와 분산판(234)의 사이의 거리가, 가스 가이드(235) 중앙부(235b)와 분산판(234)과의 사이의 거리보다도 짧아지는 구조이기 때문에, 에지부(235a) 근방은 압력이 높아질 것이라 생각된다. 따라서, 분산판(234)의 중앙보다도 분산판(234)의 외주측에 고압의 가스가 흐르기 때문에, 외주측에 배치된 관통 구멍(234a)은 막히기 쉽다.
이 경우, 웨이퍼(200)의 외주와 내주에서 공급되는 가스의 양이 상이하게 되기 때문에, 기판 면 내에서 막 두께나 막질이 상이하게 되어, 수율의 저하로 이어진다.
셋째, 후술하는 성막 공정에 있어서, 관통 구멍(234a) 내의 부착물이 박리되어 떨어지는 것을 생각할 수 있다. 구체적으로는, 후술하는 성막 공정에서는 공급 가스의 종류를 절환할 때, 다음 가스를 공급하기 위해서 처리실(201)이나 샤워 헤드(230)의 분위기를 배기하거나 하여, 부착물에 가스가 닿거나, 압력 변동이 일어나거나 해서 관통 구멍(234a) 내의 부착물이 박리되어 떨어진다. 그것이 웨이퍼(200) 위에 부착되어, 수율의 저하를 야기하거나 한다.
이상의 문제점이, 동시에 또는 단독으로 발생하기 때문에, 관통 구멍(234a)의 눈막힘을 억제할 필요가 있다.
따라서 본 실시 형태에서는, 관통 구멍(234a)의 눈막힘을 검출하기 위한 압력 검지부(280)를, 샤워 헤드(230)에 접속된 배기관(263)에 설치한다. 압력 검지부(280)의 상세에 대해서는 후술한다.
처리 용기(202)의 분위기를 배기하는 배기계는, 처리 용기(202)에 접속된 복수의 배기관을 갖는다. 구체적으로는, 처리실(201)에 접속되는 배기관(제1 배기관)(262)과, 샤워 헤드(230)에 접속되는 배기관(제2 배기관)(263)과, 반송실(203)에 접속되는 배기관(제3 배기관)(261)을 갖는다. 또한, 각 배기관(261, 262, 263)의 하류측에는, 배기관(제4 배기관)(264)이 접속된다.
배기관(261)은, 반송실(203)의 측면 또는 저면에 접속된다. 배기관(261)에는, 고진공 또는 초고진공을 실현하는 진공 펌프로서 TMP(Turbo Molecular Pump. 터보 분자 펌프. 제1 진공 펌프)(265)가 설치된다. 배기관(261)에 있어서 TMP(265)의 상류측에는 반송 공간용 제1 배기 밸브로서의 밸브(266)가 설치된다. 또한, 배기관(261)에 있어서 TMP(265)의 하류측에는 밸브(267)가 설치된다. 밸브(267)는, 후술하는 샤워 헤드 배기 공정이나 처리 가스 공급 공정에서 폐쇄하여, 배기되는 가스가 TMP(265)에 유입되는 것을 방지하고 있다.
배기관(262)은, 배기 구멍(221)을 통해서 처리실(201)의 측방에 접속된다. 배기관(262)에는, 처리실(201) 내를 소정의 압력으로 제어하는 압력 제어기인 APC(AutoPressure Controller)(276)가 설치된다. APC(276)는 개방도 조정 가능한 밸브체(도시하지 않음)를 갖고, 후술하는 컨트롤러로부터의 지시에 따라서 배기관(262)의 컨덕턴스를 조정한다. 배기관(262)에 있어서 APC(276)의 하류측에는 밸브(278)가 설치된다. 또한, 배기관(262)에 있어서 APC(276)의 상류측에는 밸브(275)가 설치된다. APC(276)와 밸브(275)의 사이에는, 배기관(262)의 압력을 검지하는 압력 검지부(277)가 설치되어 있다. 배기관(262)과 밸브(275), APC(276)를 통합해서 처리실 배기부라 칭한다. 밸브(278)는, 후술하는 샤워 헤드 배기 공정에서 폐쇄하여, 배기되는 가스가 압력 검지부(277), APC(276), 처리실(201)에 유입되는 것을 방지하고 있다.
배기관(263)은, 샤워 헤드(230)를 구성하는 벽 중, 처리실(201)과 접속되는 벽면(제1 벽면)과 상이한 벽면(제2 벽면)에 접속된다. 보다 바람직하게는, 처리실(201)과 인접하는 벽면과 접속되는 벽면에 접속된다. 높이 방향에 있어서, 분산 구멍(234a)과, 상기 가스 가이드(235)의 하단과의 사이에 접속된다. 배기관(263)에는, 밸브(279)가 구비된다. 밸브(279)의 하류에는, 배기관(263)의 압력을 검출하는 압력 검지부(280)가 설치된다. 압력 검지부(280)의 하류에는, 밸브(281)가 설치된다. 배기관(263), 밸브(279), 밸브(281)를 통합해서 샤워 헤드 배기부라 칭한다. 밸브(281)는, 후술하는 처리 가스 공급 공정에서 폐쇄하여, 처리실(201)로부터 배기되는 가스가 압력 검지부(280)나 버퍼 공간(232a) 내에 유입되는 것을 방지하고 있다.
배기관(264)에는, DP(Dry Pump. 드라이 펌프)(282)가 설치된다. 도시한 바와 같이, 배기관(264)에는, 그 상류측으로부터 배기관(263), 배기관(262), 배기관(261)이 접속되고, 또한 그것들의 하류에 DP(282)가 설치된다. DP(282)는, 배기관(263), 배기관(262), 배기관(261)의 각각을 통해서 버퍼실(232), 처리실(201) 및 반송실(203)의 각각의 분위기를 배기한다. 또한, DP(282)는, TMP(265)가 동작할 때, 그의 보조 펌프로서도 기능한다. 즉, 고진공(또는 초고진공) 펌프인 TMP(265)는, 대기압까지의 배기를 단독으로 행하는 것은 곤란하기 때문에, 대기압까지의 배기를 행하는 보조 펌프로서 DP(282)가 사용된다. 상기한 배기계의 각 밸브에는, 예를 들어 에어 벨브가 사용된다.
(압력 검지부)
배기관(262)에는 압력 검지부(277)가 설치되고, 배기관(263)에는 압력 검지부(280)가 설치되어 있다.
본 실시예에서의 압력 검지부(280)는, 도 3에 기재한 바와 같이, 배기관(263)의 측면에 설치된다. 압력 검지부(280)는, 가스의 압력을 물리적으로 검지하는 센서(280a)와, 배기관(263)에 흐르는 가스를 센서(280a)까지 유도하기 위한 가이드 관(280b), 가이드 관(280b)을 소정의 온도로 유지하기 위한 온도 제어부(280c)를 갖는다. 센서(280a)는, 화살표와 같이 유도된 가스의 압력을 검지한다.
그런데, 배기관(263)으로부터 가이드 관(280b)으로 이동한 가스가, 가이드 관(280b)의 벽에 부착되어버리는 것을 생각할 수 있다. 센서의 내열성 문제로부터, 가이드 관(280b)을 저온으로 하고 있기 때문이다. 가이드 관(280b)의 온도는, 예를 들어 버퍼 공간(232a)보다도 낮은 50 정도로 온도 제어된다. 버퍼 공간(232a)은 상술한 바와 같이 가스가 재 액화되지 않을 정도의 온도로 가열되어 있으며, 그보다 낮은 온도의 가이드 관(280b)에서는 가스가 컨덕턴스나 압력의 조건에 따라서는 고체화, 또는 액화되어버린다.
여기서, 본 실시 형태의 비교예로서, 압력 검지부가 처리실(201)의 상류에 설치된 경우를 생각한다. 처리실(201)의 상류란, 후술하는 처리 가스 공급 공정에서 처리 가스가 흐르는 방향에 대한 상류이다. 따라서, 버퍼실(232)이나 공통 가스 공급관(242)에 설치된 경우를 가리킨다.
공통 가스 공급관(242)에 압력 검지부를 설치한 경우, 가스(처리 가스)를 가스 공급관(242)과 샤워 헤드를 통해서 처리실에 공급할 때, 가스가 가이드 관에 침입해서 가이드 관의 벽에 부착되는 것을 생각할 수 있다. 부착된 상태에서, 가스 공급관(242)을 통해서 별도의 가스(퍼지 가스)를 샤워 헤드에 공급하면, 가스의 흐름에 의해 부착물이 박리되어 떨어진다. 박리되어 떨어진 부착물은 샤워 헤드(230)에 공급되어버린다. 그것이, 관통 구멍(234a)으로 들어가서 더욱 눈막힘을 야기하거나, 웨이퍼 위에 부착되거나 하여 더욱 수율의 저하가 염려된다. 또한, 예를 들어 가이드 관의 코너부 등, 가스 흐름의 영향을 받기 어려운 장소에서는, 부착물이 가이드 관에 잔류하는 것을 생각할 수 있는데, 코너부에 잔류한 부착물이 액화된 경우, 가이드 관 그자체를 부식시켜버리는 것을 생각할 수 있다.
버퍼실(232)을 구성하는 벽에 압력 검지부를 설치한 경우, 압력 검지부의 센서가 샤워 헤드 가열부(231b)의 열 영향을 받아, 센서 그 자체가 파괴될 가능성이 있다. 나아가, 가스 공급관(242)에 설치한 경우와 마찬가지로, 파티클이 발생할 가능성이 있다.
또한 여기서, 압력 검지부(277)로 눈막힘을 검출하는 경우를 생각한다. 상술한 바와 같이, 처리실(201) 내의 용적은 버퍼 공간(232a)의 용적보다도 크다. 이상과 같은 구조이므로, 압력 검출기(277) 부근에서는, 배기관(263)보다도 가스가 분산되어버린다. 따라서, 배기관(263)에 비해, 정확한 압력값을 검출하는 것은 곤란하다.
또한, 본 실시예에서는, 처리실(201)의 외주에 배기 버퍼실(209)을 설치하고 있다. 따라서, 처리실 내의 공간의 용적과 배기 버퍼실(209) 내의 공간의 용적의 합은, 샤워 헤드(230) 내의 버퍼 공간(232a)의 용적보다도 커지게 된다. 그 때문에, 처리실(201) 내의 가스의 분산이 보다 현저해져서, 상술한 구성에 비해, 정확한 압력을 검지하는 것은 더욱 곤란하다.
이상으로부터, 본 실시 형태에서는, 배기관(263)에 압력 검지부(280)를 설치하여, 압력의 변동을 검출하고 있다.
(컨트롤러)
기판 처리 장치(100)는, 기판 처리 장치(100)의 각 부의 동작을 제어하는 컨트롤러(360)를 갖고 있다. 컨트롤러(360)는, 연산부(361) 및 기억부(362), 표시 화면(364)을 적어도 갖는다. 컨트롤러(360)는, 상기한 각 구성에 접속되어, 상위 컨트롤러나 사용자의 지시에 따라서 기억부(362)로부터 프로그램이나 레시피를 호출하고, 그 내용에 따라 각 구성의 동작을 제어한다. 또한, 컨트롤러(360)는, 전용의 컴퓨터로서 구성해도 되고, 범용의 컴퓨터로서 구성해도 된다. 예를 들어, 상술한 프로그램을 저장한 외부 기억 장치(예를 들어, 자기 테이프, 플렉시블 디스크나 하드 디스크 등의 자기 디스크, CD나 DVD 등의 광 디스크, MO 등의 광자기 디스크, USB 메모리(USB Flash Drive)나 메모리 카드 등의 반도체 메모리) 등의 외부 기록 매체(363)를 준비하고, 외부 기록 매체(363)를 사용해서 범용의 컴퓨터에 프로그램을 인스톨함으로써, 본 실시 형태에 따른 컨트롤러(360)를 구성할 수 있다. 또한, 컴퓨터에 프로그램을 공급하기 위한 수단은, 외부 기록 매체(363)를 통해서 공급하는 경우에 한정되지 않는다. 예를 들어, 인터넷이나 전용 회선 등의 통신 수단을 사용하여, 외부 기록 매체(363)를 통하지 않고 프로그램을 공급하도록 해도 된다. 또한, 기억부(362)나 외부 기록 매체(363)는, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서 구성된다. 이하, 이들을 총칭하여 간단히 기록 매체라고도 한다. 또한, 본 명세서에서 기록 매체라는 말을 사용한 경우에는, 기억부(362) 단체만을 포함하는 경우, 외부 기록 매체(363) 단체만을 포함하는 경우, 또는 그 양쪽을 포함하는 경우가 있다. 표시 화면(364)은 기판의 처리 상황의 표시나, 후술하는 알람 정보의 표시를 행한다.
<기판 처리 공정>
이어서, 기판 처리 장치(100)를 사용하여, 웨이퍼(200) 위에 박막을 형성하는 공정에 대해서 설명한다. 또한, 이하의 설명에서, 기판 처리 장치(100)를 구성하는 각 부의 동작은 컨트롤러(360)에 의해 제어된다.
도 4는, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 공정을 나타내는 흐름도이다. 도 5는, 도 4의 성막 공정 S104의 상세를 나타내는 흐름도이다.
이하, 제1 처리 가스로서 TiCl4 가스를 사용하고, 제2 처리 가스로서 암모니아(NH3) 가스를 사용하여, 웨이퍼(200) 위에 박막으로서 질화티타늄 막을 형성하는 예에 대해서 설명한다.
(기판 반입·적재 공정 S102)
기판 처리 장치(100)에서는 기판 적재대(212)를 웨이퍼(200)의 반송 위치까지 하강시킴으로써, 기판 적재대(212)의 관통 구멍(214)에 리프트 핀(207)을 관통시킨다. 그 결과, 리프트 핀(207)이, 기판 적재대(212) 표면보다도 소정의 높이 분만큼 돌출된 상태로 된다. 계속해서, 게이트 밸브(205)를 개방해서 반송실(203)을 이송실(도시하지 않음)과 연통시킨다. 그리고, 이 이송실로부터 웨이퍼 이동 탑재기(도시하지 않음)를 사용해서 웨이퍼(200)를 반송실(203)에 반입하고, 리프트 핀(207) 위에 웨이퍼(200)를 이동 탑재한다. 이에 의해, 웨이퍼(200)는, 기판 적재대(212)의 표면으로부터 돌출된 리프트 핀(207) 위에 수평 자세로 지지된다.
처리 용기(202) 내에 웨이퍼(200)를 반입하면, 웨이퍼 이동 탑재기를 처리 용기(202)의 밖으로 퇴피시키고, 게이트 밸브(205)를 폐쇄해서 처리 용기(202) 내를 밀폐한다. 그 후, 기판 적재대(212)를 상승시킴으로써, 기판 적재대(212)에 설치된 기판 적재면(211) 위에 웨이퍼(200)를 적재시키고, 또한 기판 적재대(212)를 상승시킴으로써, 상술한 처리실(201) 내의 처리 위치까지 웨이퍼(200)를 상승시킨다.
웨이퍼(200)가 반송실(203)에 반입된 후, 처리실(201) 내의 처리 위치까지 상승하면, 밸브(266)와 밸브(267)를 폐쇄한다. 이에 의해, 반송실(203)과 TMP(265)의 사이 및 TMP(265)와 배기관(264)의 사이가 차단되어, TMP(265)에 의한 반송실(203)의 배기가 종료된다. 한편, 밸브(278)와 밸브(275)를 개방하여, 처리실(201)과 APC(276)의 사이를 연통시킴과 함께, APC(276)와 DP(282)의 사이를 연통시킨다. APC(276)는, 배기관(263)의 컨덕턴스를 조정함으로써, DP(282)에 의한 처리실(201)의 배기 유량을 제어하여, 처리실(201)을 소정의 압력(예를 들어 10-5 내지 10-1Pa의 고진공)으로 유지한다.
또한, 이 공정에서, 처리 용기(202) 내를 배기하면서, 불활성 가스 공급계로부터 처리 용기(202) 내에 불활성 가스로서의 N2 가스를 공급해도 된다. 즉, TMP(265) 또는 DP(282)로 처리 용기(202) 내를 배기하면서, 적어도 제3 가스 공급계의 밸브(245d)를 개방함으로써, 처리 용기(202) 내에 N2 가스를 공급해도 된다.
또한, 웨이퍼(200)를 기판 적재대(212)의 위에 적재할 때는, 기판 적재대(212)의 내부에 매립된 히터(213)에 전력을 공급하여, 웨이퍼(200)의 표면이 소정의 온도로 되도록 제어된다. 웨이퍼(200)의 온도는, 예를 들어 실온 이상 500 이하이며, 바람직하게는 실온 이상이며 400 이하이다. 이때, 히터(213)의 온도는, 도시하지 않은 온도 센서에 의해 검출된 온도 정보에 기초하여 히터(213)에의 통전 상태를 제어함으로써 조정된다.
(성막 공정 S104)
이어서, 박막 형성 공정 S104를 행한다. 이하, 도 5를 참조하여, 성막 공정 S104에 대해서 상세하게 설명한다. 또한, 성막 공정 S104는, 서로 다른 처리 가스를 교대로 공급하는 공정을 반복하는 교대 공급 처리이다.
(제1 처리 가스 공급 공정 S202)
웨이퍼(200)를 가열해서 원하는 온도에 달하면, 밸브(243d)를 개방함과 함께, TiCl4 가스의 유량이 소정의 유량으로 되도록, 매스 플로우 컨트롤러(243c)를 조정한다. 또한, TiCl4 가스의 공급 유량은, 예를 들어 100sccm 이상 5000sccm 이하이다. 이때, 제3 가스 공급계의 밸브(245d)를 개방하여, 제3 가스 공급관(245a)으로부터 N2 가스를 공급한다. 또한, 제1 불활성 가스 공급계로부터 N2 가스를 흘려도 된다. 또한, 이 공정에 앞서, 제3 가스 공급관(245a)으로부터 N2 가스의 공급을 개시하고 있어도 된다. TiCl4 가스를, 버퍼실(232)을 통해서 처리실에 공급하는 동안에, 밸브(279)를 폐쇄로 한다. 폐쇄로 함으로써, TiCl4 가스가, 압력 검지부(280)의 가이드 관(280b)에 침입하는 것을 억제한다. 침입을 억제함으로써, 가이드 관(280b)에의 가스나 부생성물의 부착이나, 그들이 버퍼실(232)로 역류하는 것을 억제하고 있다.
제1 분산 기구(241)를 통해서 처리실(201)에 공급된 TiCl4 가스는 웨이퍼(200) 위에 공급된다. 웨이퍼(200)의 표면에는, TiCl4 가스가 웨이퍼(200) 위에 접촉함으로써 「제1 원소 함유층」으로서의 티타늄 함유층이 형성된다.
티타늄 함유층은, 예를 들어 처리 용기(202) 내의 압력, TiCl4 가스의 유량, 기판 적재대(212)의 온도, 처리실(201)의 통과에 걸리는 시간 등에 따라, 소정의 두께 및 소정의 분포로 형성된다. 또한, 웨이퍼(200) 위에는, 미리 소정의 막이 형성되어 있어도 된다. 또한, 웨이퍼(200) 또는 소정의 막에는 미리 소정의 패턴이 형성되어 있어도 된다.
TiCl4 가스의 공급을 개시하고 나서 소정 시간 경과 후, 밸브(243d)를 폐쇄하고, TiCl4 가스의 공급을 정지한다. 상기한 S202의 공정에서는, 도 4에 도시한 바와 같이, 밸브(275) 및 밸브(278)가 개방으로 되어, APC(276)에 의해 처리실(201)의 압력이 소정의 압력으로 되도록 제어된다. S202에서, 밸브(275) 및 밸브(278) 이외의 배기계의 밸브는 모두 폐쇄로 된다.
(퍼지 공정 S204)
이어서, 제3 가스 공급관(245a)으로부터 N2 가스를 공급하여, 샤워 헤드(230) 및 처리실(201)의 퍼지를 행한다. 이때도, 밸브(275) 및 밸브(278)는 개방으로 되어 APC(276)에 의해 처리실(201)의 압력이 소정의 압력으로 되도록 제어된다. 한편, 밸브(275) 및 밸브(278) 이외의 배기계의 밸브는 모두 폐쇄로 된다. 이에 의해, 제1 처리 가스 공급 공정 S202에서 웨이퍼(200)에 결합할 수 없었던 TiCl4 가스는, DP(282)에 의해, 배기관(262)을 통해서 처리실(201)로부터 제거된다. 압력 검지부(277)는 배기관(263)을 통과한 가스의 압력을 검지하고, 처리실(201)의 압력을 검지한다.
계속해서, 제3 가스 공급관(245a)으로부터 N2 가스를 공급하여, 샤워 헤드(230)의 퍼지를 행한다. 이때, 압력 검지부(280)는 가동된 상태로 한다. 밸브(275) 및 밸브(278)가 폐쇄로 되는 한편, 밸브(279) 및 밸브(281)가 개방으로 된다. 다른 배기계의 밸브는 폐쇄인 상태 그대로이다. 즉, 샤워 헤드(230)의 퍼지를 행할 때는, 처리실(201)과 APC(276)의 사이를 차단함과 함께, APC(276)와 배기관(264)의 사이를 차단하고, APC(276)에 의한 압력 제어를 정지한다. 한편, 버퍼 공간(232a)과 DP(282)의 사이를 연통한다. 이에 의해, 샤워 헤드(230)(버퍼 공간(232a)) 내에 잔류한 TiCl4 가스는, 배기관(263)을 통해서, DP(282)에 의해 샤워 헤드(230)로부터 배기된다. 본 공정에서, 압력 검지부(280)는 배기관(263)의 압력을 검출한다. 또한, 이때, APC(276)의 하류측의 밸브(278)는 개방으로 해도 된다.
샤워 헤드(230)의 퍼지가 종료되면, 밸브(278) 및 밸브(275)를 개방으로 해서 APC(276)에 의한 압력 제어를 재개함과 함께, 밸브(279)를 폐쇄로 해서 샤워 헤드(230)와 배기관(264)의 사이를 차단한다. 다른 배기계의 밸브는 폐쇄인 상태 그대로이다. 이때도 제3 가스 공급관(245a)으로부터의 N2 가스의 공급은 계속되어, 샤워 헤드(230) 및 처리실(201)의 퍼지가 계속된다. 또한, 배기관(262)을 통한 퍼지와 배기관(263)을 통한 퍼지를 동시에 행하도록 해도 된다.
여기서, 압력 검지부(277)와 압력 검지부(280)에서 검출된 압력값은, 컨트롤러(260)에 보내져, 후술하는 압력값 판정 공정을 행한다. 이 공정에서, 프로세스에 악영향을 줄 정도의 눈막힘이 이루어져 있다고 판단되면, 예를 들어 성막 공정 S104을 정지한다. 또는, 현재의 로트를 성막하고, 그 후 장치를 정지한다. 압력값 판정 공정의 상세는 후술한다.
(제2 처리 가스 공급 공정 S206)
퍼지 공정 S204 후, 밸브(244d)를 열어서 리모트 플라즈마 유닛(244e), 샤워 헤드(230)를 통해, 처리실(201) 내에 플라즈마 상태의 암모니아 가스의 공급을 개시한다.
이때, 암모니아 가스의 유량이 소정의 유량으로 되도록, 매스 플로우 컨트롤러(244c)를 조정한다. 또한, 암모니아 가스의 공급 유량은, 예를 들어 100sccm 이상 5000sccm 이하이다. 또한, 암모니아 가스와 함께, 제2 불활성 가스 공급계로부터 캐리어 가스로서 N2 가스를 흘려도 된다. 또한, 이 공정에서도, 제3 가스 공급계의 밸브(245d)는 개방으로 되어, 제3 가스 공급관(245a)으로부터 N2 가스가 공급된다.
제1 분산 기구(241)를 통해서 처리 용기(202)에 공급된 플라즈마 상태의 암모니아 가스는 웨이퍼(200) 위에 공급된다. 이미 형성되어 있는 티타늄 함유층이 암모니아 가스의 플라즈마에 의해 개질됨으로써, 웨이퍼(200)의 위에는, 예를 들어 티타늄 원소 및 질소 원소를 함유하는 층이 형성된다.
개질층은, 예를 들어 처리 용기(202) 내의 압력, 질소 함유 가스의 유량, 기판 적재대(212)의 온도, 플라즈마 생성부의 전력 공급 상태 등에 따라, 소정의 두께, 소정의 분포, 티타늄 함유층에 대한 소정의 질소 성분 등의 침입 깊이로 형성된다.
소정의 시간 경과 후, 밸브(244d)를 폐쇄하여, 질소 함유 가스의 공급을 정지한다.
S206에서도, 상기한 S202와 마찬가지로, 밸브(275) 및 밸브(278)가 개방으로 되어, APC(276)에 의해 처리실(201)의 압력이 소정의 압력으로 되도록 제어된다. 또한, 밸브(275) 및 밸브(278) 이외의 배기계의 밸브는 모두 폐쇄로 된다.
(퍼지 공정 S208)
이어서, S204와 마찬가지의 퍼지 공정을 실행한다. 각 부의 동작은 S204와 마찬가지이므로 설명은 생략한다.
(판정 S210)
컨트롤러(360)는, 상기 1 사이클을 소정 횟수(n cycle) 실시했는지 여부를 판정한다.
소정 횟수 실시하지 않았을 때(S210에서 "아니오"인 경우), 제1 처리 가스 공급 공정 S202, 퍼지 공정 S204, 제2 처리 가스 공급 공정 S206, 퍼지 공정 S208의 사이클을 반복한다. 소정 횟수 실시했을 때(S210에서 "예"인 경우), 도 5에 도시하는 처리를 종료한다.
도 4의 설명으로 돌아가면, 계속해서, 기판 반출 공정 S106을 실행한다.
(기판 반출 공정 S106)
기판 반출 공정 S106에서는, 기판 적재대(212)를 하강시켜, 기판 적재대(212)의 표면으로부터 돌출시킨 리프트 핀(207) 위에 웨이퍼(200)를 지지시킨다. 이에 의해, 웨이퍼(200)는 처리 위치로부터 반송 위치로 된다. 그 후, 게이트 밸브(205)를 개방하고, 웨이퍼 이동 탑재기를 사용해서 웨이퍼(200)를 처리 용기(202) 밖으로 반출한다. 이때, 밸브(245d)를 폐쇄하고, 제3 가스 공급계로부터 처리 용기(202) 내에 불활성 가스를 공급하는 것을 정지한다.
계속해서, 웨이퍼(200)가 반송 위치까지 이동하면, 밸브(266)와 밸브(267)를 폐쇄로 하여, 반송실(203)과 배기관(264)의 사이를 차단한다. 한편, 밸브(266)와 밸브(267)를 개방으로 해서, TMP(265)(및 DP(282))에 의해 반송실(203)의 분위기를 배기함으로써, 처리 용기(202)를 고진공(초고진공) 상태(예를 들어 10-5Pa 이하)로 유지하고, 마찬가지로 고진공(초고진공) 상태(예를 들어 10-6Pa 이하)로 유지되어 있는 이송실과의 압력차를 저감한다. 이 상태에서 게이트 밸브(205)를 개방하여, 웨이퍼(200)를 처리 용기(202)로부터 이송실에 반출한다.
(처리 횟수 판정 공정 S108)
웨이퍼(200)를 반출한 후, 박막 형성 공정이 소정의 횟수에 도달했는지 여부를 판정한다. 소정의 횟수에 도달했다고 판단되면, 처리를 종료한다. 소정의 횟수에 도달하지 않았다고 판단되면, 다음으로 대기하고 있는 웨이퍼(200)의 처리를 개시하기 위해서, 기판 반입·적재 공정 S102로 이행한다.
(샤워 헤드 압력값 판정 공정)
계속해서, 도 6을 사용해서 압력값 판정 공정을 설명한다.
성막 공정 S104(도 6에서는 S302)의 퍼지 공정 S204(또는 S208)에서, 압력 검지부(277)에서 검출된 압력값(PP)이나 압력 검지부(280)에서 검지된 압력값(PS)은, 컨트롤러(360)에 입력된다.
(샤워 헤드 압력값 판정 공정 S304)
컨트롤러(360)는, 기억부(362)에 미리 기록되어 있는 샤워 헤드 압력 기준값(PS0)과 압력값(PS)을 비교한다. PS0는 눈막힘이 기판 처리에 악영향을 미치지 않을 정도라고 판단된 압력 범위를 말한다.
다음에, 분산판(234)이 눈막힘을 일으켰을 경우와 압력 검지부(280)에서 검출되는 압력과의 관계에 대해서 설명한다. 통상, 압력, 가스의 유량, 컨덕턴스는 다음의 관계를 갖는다.
P(압력)×C(컨덕턴스)=Q(가스의 유량)
본 실시예에서의 압력 검지부(280)에서는 다음과 같이 표현된다.
PS×CS=QS
PS: 압력 검지부(280)에서 검지한 값
CS: 배기관(263)의 컨덕턴스
QS: 배기관(263)에 흐르는 가스 유량
분산판(234)이 막혔을 경우, 분산판(234)을 통해서 버퍼실(232)로부터 처리실(201)에 흐르는 가스의 양은, 눈막힘이 없는 경우와 비교해서 적어진다. 눈막힘 부분에서 가스가 체류되어, 눈막힘 부분보다 컨덕턴스가 높은 배기관(263)으로 이동하기 때문이다. P와 Q는 비례 관계이므로, 배기관(263)의 컨덕턴스가 일정한 것을 고려하면, 눈막힘 후에는 QS가 증가하면 압력 PS도 증가한다.
여기서, 도 6의 S304의 설명으로 돌아간다. 「PS=PS0」인 경우, 즉 검출된 압력이 소정의 범위 내인 경우, 「"예"」라고 판단한다. 그 후 다음 공정인 처리실 압력 판정 공정 S306으로 이행한다.
「PS=PS0」이 아닌 경우, 예를 들어 「PS>PS0」인 경우, 「아니오」라고 판단하고, S312로 이행한다. 이 경우 소정의 압력보다 높게 되어 있으므로, 상술한 이유에 의해 분산판(234)이 눈막힘을 일으켰다고 판단한다. S314에서 성막 공정을 정지한 후, 분산판(234)의 교환이나 클리닝 등을 해서 메인터넌스를 행한다.
「PS=PS0」이 아닌 경우, 예를 들어 「PS<PS0」인 경우, 「아니오」라고 판단하고, S312로 이행한다. 이 경우, 오 검지 또는 센서에 이상이 있는 것으로 판단한다. S312에서 성막 공정을 정지한 후, 압력 검지부(280)나 DP(282) 등의 이상 확인을 행한다.
(처리실 압력 판정 공정 S306)
처리실 압력 판정 공정 S306에서는, 압력 검지부(277)가 검출한 압력값이 기억부(362)에 미리 기록되어 있는 샤워 헤드 압력 기준값 Pp0과 Pp를 비교한다. Pp0은 정상적인 성막 공정의 압력 범위를 말한다.
본 실시예에 있어서, 압력 검지부(277)에서는 다음과 같이 표현된다.
Pp×Cp=Qp
Pp: 압력 검지부(277)에서 검지한 값
Cp: 배기관(262)의 컨덕턴스
Qp: 배기관(262)에 흐르는 가스 유량
분산판(234)이 막혔을 경우, 분산판(234)을 통해서 버퍼실(232)로부터 처리실(201)에 흐르는 가스의 양은, 눈막힘이 없는 경우와 비교해서 적어진다. 눈막힘 부분에서 가스가 체류되어, 눈막힘 부분보다도 컨덕턴스가 높은 배기관(262)으로 이동하기 때문이다. P와 Q는 비례 관계이므로, 배기관(262)의 컨덕턴스가 일정한 것을 고려하면, 눈막힘 후에는 Qp가 작아지면 압력 Pp도 작아진다.
여기서, 도 6의 S306의 설명으로 돌아간다. 「Pp=Pp0」인 경우, 즉 검출된 압력이 소정의 범위 내인 경우, 「"예"」라고 판단한다. 그 후 성막 공정을 계속한다.
「Pp=Pp0」이 아닌 경우, 「아니오」라고 판단하고, 다음의 S308로 이행한다.
(알람 통지 판정 공정 S308)
S308에서는 검출된 압력값(Pp)이 「Pp1<Pp」인지 여부를 판단한다. 「Pp1<Pp」이면 「"예"」라고 판단하고, 알람 통지 공정 S310으로 이행한다. Pp1은 메인터넌스로 이행하는 기준값이다. 눈막힘을 일으켰다고 추측되지만, 메인터넌스를 행할 때까지 이르지 않은 경우에는 「"예"」라고 판단하고, 그 상태의 통지를 행한다. 「아니오」인 경우, S312로 이행한다.
(알람 통지 공정 S310)
S308에서 「"예"」라고 판단되면, 표시 화면(364)에 알람 정보를 표시하고, 유저에게 알람을 통지한다. 또한, 여기에서는 컨트롤러 화면에의 표시에 의해 알람을 통지했지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 램프에 의한 통지, 소리에 의한 통지 등을 들 수 있다. 알람 통지 후, 성막 공정 S302(S104)로 돌아간다.
(성막 공정 정지 S312)
알람 통지 판정 공정 S308에서 「아니오」가 된 경우, 즉 Pp가 Pp1 미만인 경우, 성막에 영향을 미치는 정도의 눈막힘을 일으켰다고 판단하고, 성막 공정을 정지한다. 여기에서는 성막 공정의 정지라고 기재했지만, 바로 정지하지 않고, 1로트당의 처리를 행하고 나서 정지해도 된다. 정지 후, 샤워 헤드의 교환이나 클리닝 등의 메인터넌스를 행한다.
그런데, 상기와 같이 압력을 검지할 때, 동시에 센서 이상도 검출하는 것이 가능하다. 센서의 이상 검출에 대해서, 도 7의 표를 사용해서 설명한다. 표는 기준 압력 PS0, PP0와 비교한 것이다. 「High」는 기준 압력의 값보다 높은 압력값을 검출한 경우이며, 「Keep」은 기준 압력의 값의 범위 내이며, 「Low」는 기준 압력의 값보다도 낮은 경우를 나타낸다.
계측한 결과, 샤워 헤드측의 압력이 높고, 처리실측의 압력이 낮은 경우에는, 상술한 바와 같이 분산판(234)의 눈막힘이라고 판단한다. 눈막힘됨으로써, 제1 배기관의 컨덕턴스가 낮아짐과 함께, 제2 배기관의 컨덕턴스가 높아지기 때문이다.
계측한 결과, 샤워 헤드측의 압력이 높고, 처리실측의 압력이 기준 압력의 범위 내인 경우에는, 압력 검지부(277) 또는 압력 검지부(280)의 센서 이상이라고 판단한다. 상술한 바와 같이, 분산판(234)이 막혔을 경우, PP가 Low로 되어야 하는데, Keep이므로, 센서가 이상인 것으로 판단한다. 이 경우, 예를 들어 성막 공정을 바로 정지하거나, 또는 현 로트의 처리 종료 후, 성막 처리를 정지한다.
계측한 결과, 샤워 헤드(230)측의 압력, 처리실(201)측의 압력이 모두 기준 압력의 범위 내인 경우에는, 정상이라고 판단한다.
계측한 결과, 샤워 헤드(230)측의 압력이 낮고, 처리실(201)측의 압력이 기준 압력의 범위 내인 경우에는, 압력 검지부(277) 또는 압력 검지부(280)의 센서 이상인 것으로 판단한다. 상술한 바와 같이, 분산판(234)이 막혔을 경우, PS가 High이 되고, 눈막힘되지 않은 경우에는 Keep이 되어야 하는데, 압력 검지의 결과 Low이므로, 센서가 이상인 것으로 판단한다. 이 경우, 예를 들어 성막 공정을 바로 정지하거나, 또는 현 로트의 처리 종료 후, 성막 처리를 정지한다.
이상, 본 발명의 다양한 전형적인 실시 형태로서 성막 기술에 대해서 설명해 왔지만, 본 발명은 이들 실시 형태에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기에서 예시한 박막 이외의 성막 처리나, 확산 처리, 산화 처리, 질화 처리, 리소그래피 처리 등의 다른 기판 처리를 행하는 경우에도 적용할 수 있다. 또한, 본 발명은 어닐 처치 장치 외에, 박막 형성 장치, 에칭 장치, 산화 처리 장치, 질화 처리 장치, 도포 장치, 가열 장치 등의 다른 기판 처리 장치에도 적용할 수 있다. 또한, 어떤 실시 형태의 구성의 일부를 다른 실시 형태의 구성으로 치환하는 것이 가능하고, 또한 어떤 실시 형태의 구성에 다른 실시 형태의 구성을 첨가하는 것도 가능하다. 또한, 각 실시 형태의 구성의 일부에 대해서, 다른 구성의 추가, 삭제, 치환을 하는 것도 가능하다.
또한, 각 압력을 퍼지 공정에서 검출하고 있었지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 웨이퍼를 반출한 후에, 메인터넌스 공정의 일 공정으로서 압력을 검지해서 눈막힘을 확인해도 된다.
또한, 상기 실시예에서는, 제1 원소 함유 가스로서 TiCl4를 예로 들어 설명하고, 제1 원소로서 Ti를 예로 들어 설명했지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 원소로서 Si나 Zr, Hf 등 다양한 원소이어도 된다. 또한, 제2 원소 함유 가스로서 NH3을 예로 들어 설명하고, 제2 원소로서 N을 예로 들어 설명했지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제2 원소로서 O 등이어도 된다.
(본 발명의 바람직한 형태)
이하에, 본 발명의 바람직한 형태에 대해서 부기한다.
<부기 1>
본 발명의 일 형태에 의하면,
기판을 처리하는 처리실과,
상기 처리실의 상류에 설치된 샤워 헤드와,
상기 샤워 헤드에 접속된 가스 공급관과,
상기 처리실의 하류측에 접속된 제1 배기관과,
상기 샤워 헤드를 구성하는 벽면 중, 상기 처리실에 인접하는 제1 벽면과는 상이한 제2 벽면에 접속되는 제2 배기관과,
상기 제2 배기관에 설치된 압력 검지부와,
상기 처리실, 상기 샤워 헤드, 상기 가스 공급관, 상기 제1 배기관, 상기 제2 배기관 및 상기 압력 검지부의 각각을 제어하는 제어부
를 포함하는 기판 처리 장치.
<부기 2>
부기 1에 기재된 기판 처리 장치로서, 바람직하게는
상기 샤워 헤드는, 상기 제1 벽면에는 복수의 분산 구멍이 형성되어 있고, 상기 제2 벽면에는 배기관이 접속된다.
<부기 3>
부기 2에 기재된 기판 처리 장치로서, 바람직하게는
상기 샤워 헤드에는, 가스를 가이드하는 가스 가이드가 상기 제1 벽면의 상방에 구성되고, 상기 제2 배기관은, 높이 방향에 있어서, 상기 제1 벽면과 상기 가스 가이드의 하단과의 사이에 접속된다.
<부기 4>
부기 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 기판 처리 장치로서, 바람직하게는
상기 제2 배기관 중, 상기 압력 검지부의 상류에는 밸브가 설치된다.
<부기 5>
부기 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 기판 처리 장치로서, 바람직하게는
상기 처리실의 외주에는 상기 처리실로부터의 배기를 버퍼하는 배기 버퍼실이 설치되고, 상기 샤워 헤드 내의 버퍼 공간의 용적은, 상기 처리실 내의 공간의 용적과 상기 배기 버퍼실 내의 공간의 용적의 합보다도 작아지도록 구성된다.
<부기 6>
부기 1 내지 5 중 어느 하나에 기재된 기판 처리 장치로서, 바람직하게는
상기 샤워 헤드 내의 버퍼 공간의 용적은, 상기 처리실의 용적보다도 작아지도록 구성된다.
<부기 7>
부기 1 내지 6 중 어느 하나에 기재된 기판 처리 장치로서, 바람직하게는
상기 샤워 헤드에는 상기 샤워 헤드 내의 버퍼 공간의 온도를 제어하는 샤워 헤드 온도 제어부가 설치되고, 상기 제어부는 상기 압력 검지부의 온도가 상기 샤워 헤드 내의 버퍼 공간의 온도보다도 낮아지도록 상기 샤워 헤드 온도 제어부를 제어하도록 구성된다.
<부기 8>
부기 1 내지 7 중 어느 하나에 기재된 기판 처리 장치로서, 바람직하게는
상기 제어부는, 상기 샤워 헤드를 통해서 상기 처리실에 원료 가스와 상기 원료 가스에 반응하는 반응 가스를 교대로 공급함과 함께, 상기 원료 가스의 공급과 상기 반응 가스의 공급의 사이에 불활성 가스를 공급하고, 상기 불활성 가스를 공급하는 동안에, 상기 제2 배기관에 설치된 밸브를 개방 상태가 되게 제어하도록 구성된다.
<부기 9>
부기 1 내지 8 중 어느 하나에 기재된 기판 처리 장치로서, 바람직하게는
알람 통지부를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 압력 검지부에서 검지한 압력값이 소정의 범위 밖이라고 판단하면, 상기 알람 통지부가 알람을 통지하게 제어하도록 구성된다.
<부기 10>
부기 1 내지 8 중 어느 하나에 기재된 기판 처리 장치로서, 바람직하게는
처리실에 기판을 반입하는 공정과,
상기 처리실의 상류에 설치된 샤워 헤드에 처리 가스를 공급하면서, 상기 처리실에 접속된 제1 배기관으로부터 상기 처리실의 분위기를 배기해서 기판을 처리하는 공정과,
상기 처리실의 상류에 설치된 샤워 헤드에 불활성 가스를 공급하면서, 상기 샤워 헤드를 구성하는 벽면 중, 상기 처리실에 인접하는 제1 벽면과는 상이한 제2 벽면에 접속된 제2 배기관으로부터 상기 샤워 헤드의 분위기를 배기하고, 상기 제2 배기관에 설치된 압력 검지부에 의해 압력을 검출하는 공정을 갖는 반도체 장치의 제조 방법.
<부기 11>
처리실에 기판을 반입하는 수순과,
상기 처리실의 상류에 설치된 샤워 헤드에 처리 가스를 공급하면서, 상기 처리실에 접속된 제1 배기관으로부터 상기 처리실의 분위기를 배기해서 기판을 처리하는 수순과,
상기 처리실의 상류에 설치된 샤워 헤드에 불활성 가스를 공급하면서, 상기 샤워 헤드를 구성하는 벽면 중, 상기 처리실에 인접하는 제1 벽면과는 상이한 제2 벽면에 접속된 제2 배기관으로부터 상기 샤워 헤드의 분위기를 배기하고, 상기 제2 배기관에 설치된 압력 검지부에 의해 압력을 검출하는 수순
을 실행시키는 프로그램.
<부기 12>
처리실에 기판을 반입하는 수순과,
상기 처리실의 상류에 설치된 샤워 헤드에 처리 가스를 공급하면서, 상기 처리실에 접속된 제1 배기관으로부터 상기 처리실의 분위기를 배기해서 기판을 처리하는 수순과,
상기 처리실의 상류에 설치된 샤워 헤드에 불활성 가스를 공급하면서, 상기 샤워 헤드를 구성하는 벽면 중, 상기 처리실에 인접하는 제1 벽면과는 상이한 제2 벽면에 접속된 제2 배기관으로부터 상기 샤워 헤드의 분위기를 배기하고, 상기 제2 배기관에 설치된 압력 검지부에 의해 압력을 검출하는 수순
을 실행시키는 프로그램을 기록하는 기록 매체.
100 : 기판 처리 장치 200 : 웨이퍼(기판)
201 : 처리실 202 : 반응 용기
203 : 반송실 230 : 샤워 헤드
232 : 버퍼실 261, 262, 263, 264 : 배기관
265 : TMP(터보 분자 펌프) 277 : 압력 검지부
280 : 압력 검지부 282 : DP(드라이 펌프)

Claims (21)

  1. 기판을 처리하는 처리실과,
    상기 처리실의 상류측에 설치된 샤워 헤드와,
    상기 샤워 헤드에 접속된 가스 공급관과,
    상기 처리실의 하류측에 접속된 제1 배기관과,
    상기 샤워 헤드를 구성하는 벽면 중, 상기 처리실에 인접하는 제1 벽면과는 상이한 제2 벽면에 접속되는 제2 배기관과,
    상기 제2 배기관에 설치된 압력 검지부와,
    상기 처리실, 상기 샤워 헤드, 상기 가스 공급관, 상기 제1 배기관, 상기 제2 배기관 및 상기 압력 검지부의 각각을 제어하는 제어부
    를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 샤워 헤드는, 상기 제1 벽면에는 복수의 분산 구멍이 형성되어 있고,
    상기 제2 벽면에는 배기관이 접속되는, 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 샤워 헤드에는, 가스를 가이드하는 가스 가이드가 상기 제1 벽면의 상방에 구성되고, 상기 제2 배기관은, 높이 방향에 있어서, 상기 제1 벽면과 상기 가스 가이드의 하단과의 사이에 접속되는, 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 배기관 중, 상기 압력 검지부의 상류에는 밸브가 설치되는, 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 처리실의 외주에는 상기 처리실로부터의 배기를 버퍼하는 배기 버퍼실이 설치되고, 상기 샤워 헤드 내의 버퍼 공간의 용적은, 상기 처리실 내의 공간의 용적과 상기 배기 버퍼실 내의 공간의 용적의 합보다도 작아지도록 구성되는, 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 샤워 헤드 내의 버퍼 공간의 용적은, 상기 처리실의 용적보다도 작아지도록 구성되는, 기판 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 압력 검지부의 온도가 상기 샤워 헤드 내의 버퍼 공간의 온도보다도 낮아지도록 구성되는 샤워 헤드 온도 제어부를 더 포함하는, 기판 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 샤워 헤드를 통해서 상기 처리실에 원료 가스와 상기 원료 가스에 반응하는 반응 가스를 교대로 공급함과 함께, 상기 원료 가스의 공급과 상기 반응 가스의 공급의 사이에 불활성 가스를 공급하고, 상기 불활성 가스를 공급하는 동안에, 상기 제2 배기관에 설치된 밸브가 개방 상태로 되도록, 상기 제2 배기관에 설치된 상기 밸브를 제어하는, 기판 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    알람 통지부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 압력 검지부에서 검지한 압력값이 소정의 범위 밖이라고 판단하면, 상기 알람 통지부에 알람을 통지시키도록 구성되는, 기판 처리 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 배기관 중, 상기 압력 검지부의 상류에는 밸브가 설치되는, 기판 처리 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 처리실의 외주에는 상기 처리실로부터의 배기를 버퍼하는 배기 버퍼실이 설치되고, 상기 샤워 헤드 내의 버퍼 공간의 용적은, 상기 처리실 내의 공간의 용적과 상기 배기 버퍼실 내의 공간의 용적의 합보다도 작아지도록 구성되는, 기판 처리 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 샤워 헤드 내의 버퍼 공간의 용적은, 상기 처리실의 용적보다도 작아지도록 구성되는, 기판 처리 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 압력 검지부의 온도가 상기 샤워 헤드 내의 버퍼 공간의 온도보다도 낮아지도록 구성되는 샤워 헤드 온도 제어부를 더 포함하는, 기판 처리 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 처리실의 외주에는 상기 처리실로부터의 배기를 버퍼하는 배기 버퍼실이 설치되고, 상기 샤워 헤드 내의 버퍼 공간의 용적은, 상기 처리실 내의 공간의 용적과 상기 배기 버퍼실 내의 공간의 용적의 합보다도 작아지도록 구성되는, 기판 처리 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 샤워 헤드 내의 버퍼 공간의 용적은, 상기 처리실의 용적보다도 작아지도록 구성되는, 기판 처리 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 압력 검지부의 온도가 상기 샤워 헤드 내의 버퍼 공간의 온도보다도 낮아지도록 구성되는 샤워 헤드 온도 제어부를 더 포함하는, 기판 처리 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 샤워 헤드 내의 버퍼 공간의 용적은, 상기 처리실의 용적보다도 작아지도록 구성되는, 기판 처리 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 압력 검지부의 온도가 상기 샤워 헤드 내의 버퍼 공간의 온도보다도 낮아지도록 구성되는 샤워 헤드 온도 제어부를 더 포함하는, 기판 처리 장치.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 압력 검지부의 온도가 상기 샤워 헤드 내의 버퍼 공간의 온도보다도 낮아지도록 구성되는 샤워 헤드 온도 제어부를 더 포함하는, 기판 처리 장치.
  20. 처리실에 기판을 반입하는 단계와,
    상기 처리실의 상류에 설치된 샤워 헤드에 처리 가스를 공급하면서, 상기 처리실에 접속된 제1 배기관으로부터 상기 처리실의 분위기를 배기해서 기판을 처리하는 단계와,
    상기 처리실의 상류에 설치된 샤워 헤드에 불활성 가스를 공급하면서, 상기 샤워 헤드를 구성하는 벽면 중, 상기 처리실에 인접하는 제1 벽면과는 상이한 제2 벽면에 접속된 제2 배기관으로부터 상기 샤워 헤드의 분위기를 배기하고, 상기 제2 배기관에 설치된 압력 검지부에 의해 압력을 검출하는 단계
    를 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
  21. 처리실에 기판을 반입하는 단계와,
    상기 처리실의 상류에 설치된 샤워 헤드에 처리 가스를 공급하면서, 상기 처리실에 접속된 제1 배기관으로부터 상기 처리실의 분위기를 배기해서 기판을 처리하는 단계와,
    상기 처리실의 상류에 설치된 샤워 헤드에 불활성 가스를 공급하면서, 상기 샤워 헤드를 구성하는 벽면 중, 상기 처리실에 인접하는 제1 벽면과는 상이한 제2 벽면에 접속된 제2 배기관으로부터 상기 샤워 헤드의 분위기를 배기하고, 상기 제2 배기관에 설치된 압력 검지부에 의해 압력을 검출하는 단계
    를 컴퓨터에 실행시키는 프로그램을 기록하는 기록 매체.
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