KR20180001453A - 가스 처리 장치, 가스 처리 방법 및 기억 매체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 복수의 가스를 혼합해서 기판에 공급해서 처리를 행함에 있어서, 이 혼합을 확실성 높게 행할 수 있는 기술을 제공하는 것이다. 상류측에 제1 가스가 공급되고, 하류측이 분기해서 복수의 제1 분기로(53)를 이루는 제1 가스 유로(51)와, 상류측에 제2 가스가 공급되고, 하류측이 분기해서 복수의 제2 분기로(54)를 이루는 제2 가스 유로(52)와, 상기 복수의 제1 분기로(53)의 각 하류 단이 둘레 방향의 서로 떨어진 제1 위치에, 상기 복수의 제2 분기로(54)의 각 하류 단이 둘레 방향의 서로 떨어진 제2 위치에 각각 접속됨과 함께 배출로(56)가 접속되고, 상기 제1 분기로(53) 및 제2 분기로(54)로부터 상기 배출로(56)에 흐르는 상기 제1 가스와 상기 제2 가스를 혼합해서 혼합 가스를 생성하기 위한 환상의 혼합 실(55)을 구비하도록 장치를 구성한다.

Description

가스 처리 장치, 가스 처리 방법 및 기억 매체{APPARATUS AND METHOD FOR PROCESSING GAS, AND STORAGE MEDIUM}
본 발명은, 복수의 가스를 혼합해서 생성한 혼합 가스를 기판에 공급해서 당해 기판을 처리하는 기술에 관한 것이다.
반도체 장치의 제조 공정에서는, 기판인 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라고 기재함)에 대하여 다양한 가스 처리가 행하여진다. 이 가스 처리는, 복수의 가스를 혼합하고, 혼합한 가스를 웨이퍼에 공급함으로써 행하여지는 경우가 있다. 그 경우, 상류측으로부터 복수의 가스가 각각 공급되어, 이들 각 가스가 유통 중에 혼합되도록 하기 위한 각 가스에 공통의 가스 유로가 처리 장치에 설치된다.
그런데, 상기 공통의 가스 유로에서 충분히 각 가스가 혼합되지 않아, 당해 공통의 가스 유로의 하류측에서도 각 가스의 농도 분포가 치우치는 경우가 있다. 그 결과로서, 웨이퍼의 각 부에서 각 가스의 농도 분포가 상이하여, 웨이퍼의 면내의 각 부의 처리의 균일성을 충분히 높게 할 수 없을 우려가 있다.
상기 농도 분포의 치우침을 억제할 수 있는 특정한 각 가스의 유량비를 검출하고, 그 검출한 특정한 유량비로 웨이퍼에 처리를 행하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 웨이퍼의 처리의 자유도를 높게 하기 위해서는, 그러한 특정한 유량비에 한정되지 않고, 광범위한 유량비의 설정을 가능하게 하는 것이 요구된다. 또한, 예를 들어 각 가스가 선회류를 형성해서 효율적으로 혼합되도록 공통의 가스 유로에 정류 부재를 설치하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 처리 장치를 설치 가능한 스페이스는 한정되어 있고, 당해 공통의 가스 유로의 크기도 한정되기 때문에, 그러한 정류 부재의 설치를 행할 수 없는 경우가 있는 것을 생각할 수 있다.
특허문헌 1에는, 웨이퍼에 금속 산화물의 박막을 형성하는 성막 장치에 있어서 기재되어 있다. 이 성막 장치에 있어서, 가스 샤워 헤드의 상방에는 세로로 긴 가스 혼합부가 설치되어 있고, 당해 가스 혼합부의 상부측으로부터 각각 공급된 원료 가스와 희석 가스가 혼합부 내의 공간을 하강 중에 서로 혼합되고, 또한 샤워 헤드 내에 공급되는 산화 가스와 더욱 혼합되는 구성으로 되어 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 혼합부의 크기를 억제하면서, 각 가스의 혼합을 행할 수 있다고 되어 있지만, 보다 장치의 크기를 억제함과 함께 보다 확실하게 각 가스의 혼합을 행할 수 있는 기술이 요구되고 있다. 또한, 특허문헌 2에는, 매니폴드에 의해 처리 가스를 기판 상에 분산해서 공급하는 장치에 대해서 기재되어 있지만, 상기 문제를 해결하는 기술에 대해서는 개시되어 있지 않다.
일본 특허 공개 제2003-133300호 공보 일본 특허 공표 제2013-541182호 공보
본 발명은, 복수의 가스를 혼합해서 기판에 공급해서 처리를 행함에 있어서, 이 혼합을 확실성 높게 행할 수 있는 기술을 제공한다.
본 발명의 가스 처리 장치는, 진공 분위기가 형성되는 처리 용기 내에 설치되고, 기판이 적재되는 적재부와,
제1 가스 공급 기구로부터 상류측에 제1 가스가 공급되고, 하류측이 분기해서 복수의 제1 분기로를 이루는 제1 가스 유로와,
제2 가스 공급 기구로부터 상류측에 제2 가스가 공급되고, 하류측이 분기해서 복수의 제2 분기로를 이루는 제2 가스 유로와,
배출로가 접속되는 환상의 혼합실과,
상기 배출로로부터 공급되는 혼합 가스를 상기 기판에 토출하는 가스 토출부를 포함하고,
상기 환상의 혼합실은, 상기 복수의 제1 분기로의 각 하류 단이 접속되고 둘레 방향으로 서로 떨어진 복수의 제1 위치와, 상기 복수의 제2 분기로의 각 하류 단이 접속되고 둘레 방향으로 서로 떨어진 복수의 제2 위치를 포함하고, 상기 제1 분기로 및 제2 분기로로부터 상기 배출로에 흐르는 상기 제1 가스와 상기 제2 가스를 혼합해서 상기 혼합 가스를 생성한다.
본 발명의 가스 처리 방법은, 진공 분위기가 형성되는 처리 용기 내에 설치되는 적재부에 기판을 적재하는 공정과,
하류측이 분기해서 복수의 제1 분기로를 이루는 제1 가스 유로의 상류측으로부터 제1 가스를 공급하는 공정과,
하류측이 분기해서 복수의 제2 분기로를 이루는 제2 가스 유로의 상류측으로부터 제2 가스를 공급하는 공정과,
상기 복수의 제1 분기로의 각 하류 단이 접속되고 둘레 방향으로 서로 떨어진 복수의 제1 위치와, 상기 복수의 제2 분기로의 각 하류 단이 접속되고 둘레 방향으로 서로 떨어진 복수의 제2 위치를 포함하는 환상의 혼합 실에 제1 가스 및 제2 가스를 공급하고, 제1 위치 및 제2 위치로부터 상기 혼합 실에 접속되는 배출로에 당해 제1 가스 및 제2 가스를 흘림으로써, 당해 제1 가스 및 제2 가스를 혼합해서 혼합 가스를 생성하는 공정과,
상기 배출로로부터 공급되는 상기 혼합 가스를 가스 토출부로부터 상기 기판에 토출하는 공정을 포함한다.
본 발명의 기억 매체는, 기판에 대하여 가스 처리를 행하는 가스 처리 장치에 사용되는 컴퓨터 프로그램이 기억된 기억 매체로서,
상기 컴퓨터 프로그램은, 상기 가스 처리 방법을 실시하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 하류측이 분기해서 복수의 제1 분기로를 이루는 제1 가스 유로와, 하류측이 분기해서 복수의 제2 분기로를 이루는 제2 가스 유로와, 복수의 제1 분기로가 둘레 방향의 서로 떨어진 위치에, 복수의 제2 분기로가 둘레 방향의 서로 떨어진 위치에 각각 접속되는 환상의 혼합 실이 설치된다. 제1 가스 유로로부터 혼합 실의 각 위치에, 제2 가스 유로로부터 혼합 실의 각 위치에 각각 공급된 제1 가스, 제2 가스는, 혼합 실이 환상으로 형성되어 있으므로 확산하는 방향이 한정되어, 당해 혼합 실에 접속되는 배출로에 흐른다. 따라서, 혼합 실의 각 부에서 제1 가스 및 제2 가스를 확실성 높게 혼합하여, 기판에 공급해서 처리를 행할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 에칭 장치의 종단 측면도이다.
도 2는 상기 에칭 장치를 구성하는 처리 용기의 천장부의 사시도이다.
도 3은 상기 에칭 장치에 설치되는 가스 유로의 사시도이다.
도 4는 상기 가스 유로의 상측의 상면도이다.
도 5는 상기 가스 유로의 일부의 상면도이다.
도 6은 처리 용기 내에의 각 가스의 급단을 나타내는 타임차트이다.
도 7은 상기 가스 유로에서 각 가스가 흐르는 모습을 도시하는 모식도이다.
도 8은 상기 가스 유로에서 각 가스가 흐르는 모습을 도시하는 모식도이다.
도 9는 상기 가스 유로의 다른 구성예를 도시하는 평면도이다.
도 10은 비교 시험에서 사용한 에칭 장치에 설치되는 가스 유로의 사시도이다.
도 11은 비교 시험의 결과를 나타내는 웨이퍼의 평면도이다.
도 12는 비교 시험의 결과를 나타내는 웨이퍼의 평면도이다.
도 13은 평가 시험의 결과를 나타내는 웨이퍼의 평면도이다.
본 발명의 가스 처리 장치의 일 실시 형태인 에칭 장치(1)에 대해서, 도 1의 종단 측면도를 참조하여 설명한다. 이 에칭 장치(1)는, 웨이퍼(W)를 저장해서 처리를 행하는 진공 용기인 처리 용기(11)를 구비하고 있고, 처리 가스로서 HF(불화수소) 가스 및 NH3(암모니아) 가스를 공급하여, 당해 웨이퍼(W)의 표면에 형성된 SiO2막을 에칭한다. 이 에칭은 ALE(Atomic Layer Etching)라고 불리는 방법에 의해 행하여진다.
이 ALE는, 각 처리 가스를 교대로 반복 처리 용기(11) 내에 공급하여, 먼저 공급되어 웨이퍼(W)의 표면에 흡착된 처리 가스와, 나중에 공급된 처리 가스와, 웨이퍼(W)의 표면을 화학 반응시켜서 에칭하는 방법이다. 또한, 처리 가스를 공급한 후, 다음으로 처리 가스를 공급할 때까지 처리 용기(11) 내에 퍼지 가스를 공급하여, 처리 용기(11) 내에 잔류하는 처리 가스를 제거(퍼지)한다. 따라서, HF 가스의 공급, HF 가스의 퍼지, NH3 가스의 공급, NH3 가스의 퍼지를 이 순서대로 행하는 것을 하나의 사이클로 하면, 이 사이클이 반복해서 행하여져서 웨이퍼(W)가 처리된다.
상기 처리 용기(11)는 대략 편평한 원형으로 구성되고, 당해 처리 용기(11)의 측벽에는, 웨이퍼의 반입출구(12)와, 이 반입출구(12)를 개폐하는 게이트 밸브(13)가 설치되어 있다. 반입출구(12)보다도 상부측에는, 처리 용기(11)의 측벽의 일부를 이루고, 종단면의 형상이 각형인 덕트를 원환 형상으로 만곡시켜서 구성한 배기 덕트(14)가 설치되어 있다. 배기 덕트(14)의 내주면에는, 둘레 방향을 따라 신장되는 슬릿 형상의 개구부(15)가 형성되어 있고, 이 배기 덕트(14)에는, 예를 들어 압력 조정용 밸브 및 진공 펌프에 의해 구성되는 배기부(16)가 접속되어 있다. 처리 용기(11) 내의 압력이 원하는 진공 압력으로 되도록, 배기부(16)에 의해 배기가 행하여진다.
처리 용기(11) 내에는 웨이퍼(W)를 수평하게 적재하는 적재부로서의 원형의 적재대(21)가 설치되어 있다. 이 적재대(21)의 내부에는 웨이퍼(W)를 가열하기 위한 히터(22)가 매설되어 있다. 도면 중 23은, 적재대(21)의 외주를 덮도록 기립한 상태에서 당해 적재대(21)에 설치되는 원통형의 커버 부재이다. 이 커버 부재(23)는, 종단면에서 보면 상단부가 내측으로 굴곡되도록 형성됨으로써, 적재대(21)의 상면의 주연부도 피복하고 있고, 이 커버 부재(23)에 둘러싸인 영역이 웨이퍼(W)의 적재 영역으로 된다.
적재대(21)의 하면측 중앙부에는, 처리 용기(11)의 저부를 관통하고, 상하 방향으로 신장되는 지지 부재(24)의 상단이 접속되어 있고, 이 지지 부재(24)의 하단은 승강 기구(25)에 접속되어 있다. 이 승강 기구(25)에 의해 적재대(21)는, 도 1에 쇄선으로 나타내는 하방측의 위치와, 도 1에 실선으로 나타내는 상방측의 위치와의 사이를 승강할 수 있다. 하방측의 위치는, 상기 반입출구(12)로부터 처리 용기(11) 내에 진입하는 웨이퍼(W)의 반송 기구(도시하지 않음)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 수수를 행하기 위한 수수 위치이다. 상방측의 위치는, 웨이퍼(W)에 처리가 행하여지는 처리 위치이다.
도면 중 26은 지지 부재(24)에 있어서 처리 용기(11)의 저부의 하방에 설치되는 플랜지이다. 도면 중 27은 신축 가능한 벨로우즈이며, 상단이 처리 용기(11)의 저부에, 하단이 플랜지(26)에 각각 접속되어, 처리 용기(11) 내의 기밀성을 담보한다. 도면 중 28은 3개(도에서는 2개만 표시하고 있음)의 지지 핀이며, 도면 중 29는 지지 핀(28)을 승강시키는 승강 기구이다. 적재대(21)가 수수 위치에 위치했을 때, 적재대(21)에 형성되는 관통 구멍(17)을 통해서 지지 핀(28)이 승강하여, 적재대(21)의 상면을 돌출 함몰하여, 적재대(21)와 반송 기구와의 사이에서 웨이퍼(W)의 수수가 행하여진다.
상기 배기 덕트(14)의 상측에는, 처리 용기(11) 내를 상측으로부터 막도록 지지판(31)이 설치되어 있다. 지지판(31)의 하면측의 중앙부에는 천장판 부재(32)이 설치되어 있고, 이들 지지판(31) 및 천장판 부재(32)에 의해, 처리 용기(11)의 천장부가 형성되어 있다. 또한, 천장판 부재(32)의 하면측의 중앙부에는 원형의 오목부가 형성되어 있다. 천장판 부재(32)의 하방에는, 당해 천장판 부재(32)의 하면 전체를 덮음과 함께 적재대(21)에 대향하도록, 수평한 판상의 샤워 헤드(33)가 설치되어 있고, 상기 천장판 부재(32)의 오목부는, 후술하는 바와 같이 가스 토출부(41)로부터 공급된 가스가 확산하는 편평한 원형의 확산 공간(34)으로서 구성된다.
도 2는, 샤워 헤드(33)의 일부를 절결함으로써 상기 확산 공간(34)을 도시하는 사시도이다. 이 도 2도 참조하여 설명을 계속한다. 샤워 헤드(33)의 하면의 주연은 하방으로 돌출해서 환상 돌기(35)를 형성하여, 처리 위치에서의 적재대(21)의 커버 부재(23)에 근접하고 있다. 샤워 헤드(33)의 하면에 있어서, 환상 돌기(35)의 내측 영역에는, 확산 공간(34)에 개구되는 다수의 가스 토출구(36)가 분산해서 배치되어 있다. 또한 도 2에서는, 일부 가스 토출구(36)만을 표시하고 있다. 이 샤워 헤드(33)의 하면은 평탄면이며, 적재대(21)의 상면에 대향하고 있다.
천장판 부재(32)의 하면에는, 확산 공간(34)에 돌출되도록 8개의 가스 토출부(41)가 확산 공간(34)의 둘레 방향을 따라 등간격으로 설치되어 있다. 이 가스 토출부(41)는 원형으로 구성되어 있고, 가스 토출부(41)의 측면에는 둘레 방향을 따라 간격을 두고 다수의 가스 공급구(42)가 개구되어 있다. 이 가스 공급구(42)는 수평 방향으로 천공되어 있다. 이 가스 토출부(41)의 상부에는 도시하지 않은 가스 도입구가 형성되어 있고, 당해 가스 도입구로부터 도입된 이미 설명한 각 가스가, 가스 토출부(41) 내에 형성되는 유로를 통해서 가스 공급구(42)로부터 토출된다. 이렇게 확산 공간(34)에 토출된 가스가 샤워 헤드(33)의 가스 토출구(36)로부터 웨이퍼(W)에 공급된다. 샤워 헤드(33)에 있어서의 하면 및 환상 돌기(35)와, 적재대(21)의 상면에 의해 둘러싸인 공간은, 이 에칭 처리가 행하여지는 처리 공간(30)을 이룬다.
그런데, 상기 지지판(31)의 중심부 상측에는 가스 도입 블록(38)이 설치되어 있다(도 1 참조). 가스 도입 블록(38), 지지판(31) 및 천장판 부재(32)는, 상기 가스 토출부(41)에 가스를 도입하기 위한 가스 공급로(50)를 형성한다. 도 3은, 이 가스 공급로(50)를 도시하는 사시도이며, 도 4는 이 가스 공급로(50)의 상부측을 도시하는 상면도이다. 가스 공급로(50)는, 수평 가스 유로(51, 52), 분기로(53, 54), 제1 가스 혼합 실(55), 배출로(56), 제2 가스 혼합 실(57) 및 가스 유로(58)에 의해 구성되어 있다. 수평 가스 유로(51, 52), 분기로(53, 54) 및 제1 가스 혼합 실(55)은 가스 도입 블록(38)에 설치되고, 배출로(56)는 지지판(31)에 설치되고, 제2 가스 혼합 실(57) 및 가스 유로(58)는 천장판 부재(32)에 설치되어 있다.
수평 가스 유로(51, 52)는 서로 구획된 유로이며, 가로 방향으로 가늘고 길고, 서로 병행하도록 형성되어 있다. 제1 가스 유로를 이루는 수평 가스 유로(51)의 상류측에는 가스 공급관(43)의 하류 단이 접속되어 있다. 가스 공급관(43)의 상류측은 분기해서 분기관(43A, 43B)을 형성하고, 분기관(43A, 43B)의 상류측에는 NH3 가스 공급원(44), N2(질소) 가스 공급원(45)이 각각 접속되어 있다. 또한, 제2 가스 유로를 이루는 수평 가스 유로(52)의 상류측에는 가스 공급관(46)의 하류 단이 접속되어 있다. 가스 공급관(46)의 상류측은 분기해서 분기관(46A, 46B)을 형성하고, 분기관(46A, 46B)의 상류측에는 HF 가스 공급원(47), N2 가스 공급원(48)이 각각 접속되어 있다. 또한, 분기관(43B, 46B)에 대하여 서로 다른 N2 가스 공급원(45, 48)이 접속되도록 나타내고 있지만, 분기관(43B, 46B)에 대하여 공통의 N2 가스 공급원이 접속되어 있어도 된다.
분기관(43A, 43B, 46A, 46B)에는, 유량 조정부(49), 밸브가 예를 들어 상류측을 향해서 이 순서대로 개재하여 설치되어 있다. 유량 조정부(49)는 매스 플로우 컨트롤러에 의해 구성되어, 각 분기관(43A, 43B, 46A, 46B)의 하류측에 공급되는 가스의 유량을 조정한다. 또한, 분기관(43A, 43B, 46A, 46B)에 개재하여 설치되는 밸브를 각각 V1, V2, V3, V4로 한다. 이들 밸브(V1 내지 V4)는 서로 독립적으로 개폐된다. 밸브(V1, V2)의 개폐에 의해 수평 가스 유로(51)에의 NH3 가스, N2 가스의 급단이 각각 행하여지고, 밸브(V3, V4)의 개폐에 의해 수평 가스 유로(52)에의 HF 가스, N2 가스의 급단이 각각 행하여진다. NH3 가스 공급원(44) 및 N2 가스 공급원(45)으로부터 공급되는 NH3 가스 및 N2 가스는 제1 가스이며, NH3 가스 공급원(44), N2 가스 공급원(45), 밸브(V1, V2) 및 분기관(43A, 43B)의 각 유량 조정부(49)에 의해, 제1 가스 공급 기구가 구성된다. HF 가스 공급원(47) 및 N2 가스 공급원(48)으로부터 공급되는 HF 가스 및 N2 가스는 제2 가스이며, HF 가스 공급원(47), N2 가스 공급원(48), 밸브(V3, V4) 및 분기관(46A, 46B)의 각 유량 조정부(49)에 의해, 제2 가스 공급 기구가 구성된다.
상기 불활성 가스인 N2 가스에 대해서 설명하면, 이 N2 가스는 웨이퍼(W)의 처리 중에는 항상, 수평 가스 유로(51, 52)에 각각 병행해서 연속해서 공급된다. 이렇게 공급되는 N2 가스는, 수평 가스 유로(51, 52)에 NH3 가스 및 HF 가스가 공급되고 있지 않을 때는, 처리 공간(30)에 잔류하는 NH3 가스 또는 HF 가스를 제거하는 퍼지 가스로서 작용하고, 수평 가스 유로(51, 52)에 각각 NH3 가스, HF 가스가 공급될 때는, 이들 NH3 가스, HF 가스를 처리 공간(30)에 안정되게 도입하기 위한 캐리어 가스로서 작용한다. 이렇게 N2 가스를 수평 가스 유로(51, 52)에 연속해서 공급함으로써, 상기 ALE의 하나의 사이클에 요하는 시간이 길어지는 것을 방지한다.
따라서, 수평 가스 유로(51, 52) 중 한쪽의 가스 유로에 처리 가스인 HF 가스 또는 NH3 가스가 공급되고 있을 때, 다른 쪽의 가스 유로에는 N2 가스가 공급된다. 상기 확산 공간(34)에서의 처리 가스의 농도를 균일하게 하기 위해서, 가스 공급로(50)에서의 수평 가스 유로(51, 52)보다도 하류의 가스 유로에서는, 그와 같이 수평 가스 유로(51, 52)로부터 각각 공급되는 가스를 충분히 혼합하여, 상기 각 가스 토출부(41)에 도입할 수 있도록 구성되어 있다. 이하, 이 수평 가스 유로(51, 52)보다도 하류측의 구성을 설명한다.
수평 가스 유로(51)의 하류 단부, 수평 가스 유로(52)의 하류 단부로부터는 가늘고 긴 분기로(53, 54)가 각각 4개씩 비스듬히 하방으로 신장되어 있다. 또한, 도시를 명확히 하기 위해서, 도 3, 도 4에서는 수평 가스 유로(51) 및 분기로(53)를 비교적 농도가 높은 그레이스케일로, 수평 가스 유로(52) 및 분기로(54)를 비교적 농도가 낮은 그레이스케일로 각각 표시하고 있다.
또한, 상기 제1 가스 혼합 실(55)은 수평하고 편평한 원형의 링 형상으로 형성되어 있고, 분기로(53, 54)로부터 공급되는 가스가, 당해 제1 가스 혼합 실(55)에서 혼합된다. 분기로(53)의 하류 단, 분기로(54)의 하류 단은, 이 제1 가스 혼합 실(55)의 상부에 접속되어 있다. 이 분기로(53, 54)가 접속되는 위치에 대해서 상세하게 설명하면, 4개의 분기로(53)는 제1 가스 혼합 실(55)의 둘레 방향에 있어서 서로 떨어진 위치에 각각 접속되어 있고, 4개의 분기로(54)는 제1 가스 혼합 실(55)의 둘레 방향에 있어서 서로 떨어진 위치에 각각 접속되어 있다.
그리고, 제1 분기로인 분기로(53)의 하류 단 및 제2 분기로인 분기로(54)의 하류 단은, 당해 제1 가스 혼합 실(55)의 바로 위에서 서로 합류하여, 제1 가스 혼합 실(55)에 접속되어 있다. 즉, 제1 가스 혼합 실(55)에서 분기로(53)가 접속되는 위치, 분기로(54)가 접속되는 위치를 각각 제1 위치, 제2 위치로 하면, 제1 위치 및 제2 위치가 서로 동일한 위치로 되도록 구성되어 있고, 제1 가스 혼합 실(55)의 4군데에 분기로(53, 54)로부터 가스가 도입된다. 서로 동일한 위치에 가스를 공급하는 분기로(53, 54)를 분기로의 세트로서 기재하는 경우가 있다. 이 제1 가스 혼합 실(55)에서 가스가 혼합되는 모습은, 후에 상세하게 설명한다.
제1 가스 혼합 실(55)의 하부의 둘레 방향으로 서로 떨어진 위치에서, 8개의 가늘고 긴 배출로(56)가 수직 하방으로 각각 신장되어 있다. 분기로(53, 54)로부터 공급된 각 가스는, 제1 가스 혼합 실(55)을 확실하게 둘레 방향으로 유통함으로써 혼합되고 나서 배출로(56)에 유입되어 배출되도록, 도 4에 도시한 바와 같이 제1 가스 혼합 실(55)을 평면에서 볼 때, 분기로(53, 54)의 하류 단의 위치와 배출로(56)의 상류 단의 위치가, 둘레 방향으로 어긋나 있다.
이 배출로(56)의 하류 단은, 제2 가스 혼합 실(57)의 상면에 접속되어 있다. 도 5는, 이 제2 가스 혼합 실(57)의 상면을 나타내고 있다. 제2 가스 혼합 실(57)은 편평한 공간으로서 형성되고, 제1 가스 혼합 실(55)의 중심부에 겹치는 영역으로부터 평면에서 볼 때 방사상으로 신장된 6개의 가늘고 긴 가스 유로를 구비하고 있고, 이 6개의 가스 유로 중 4개는, 신장된 방향에서 볼 때 좌우로 각각 분기하고 있다. 이 분기한 유로의 단부를 분기 단부(59)로 한다. 즉, 8개의 분기 단부(59)가 형성되어 있다. 분기 단부(59)를 형성하지 않는 2개의 가스 유로는, 서로 반대 방향으로 신장됨과 함께, 각각 분기 단부(59)를 형성하는 가스 유로 사이에 끼워져 있다. 도 5에 도시한 바와 같이, 각 분기 단부(59)의 상측에, 각 배출로(56)의 하류 단이 접속되어 있다.
또한, 각 분기 단부(59)의 하부에는, 배출로(56)의 하류 단에 겹치도록 가스 유로(58)의 상류 단이 접속되어 있다. 따라서, 가스 유로(58)는 8개 설치되어 있다. 각 가스 유로(58)는 가늘고 길게 형성되고, 하방을 향해서 평면에서 볼 때 방사상으로 신장되어 있다. 그리고, 각 가스 유로(58)의 하류 단은, 상기 각 가스 토출부(41)의 가스 도입구에 접속되어, 당해 가스 토출부(41)에 가스를 도입한다.
그런데, 상기와 같이 제2 가스 혼합 실(57)은 각 배출로(56)에 공통하는 공간이기 때문에, 배출로(56)로부터 공급되는 가스는 제2 가스 혼합 실(57)에서 서로 혼합된다. 그러나, 제1 가스 혼합 실(55)에서 수평 가스 유로(51, 52)로부터 각각 공급되는 가스는 이미 혼합되어 있으므로, 제2 가스 혼합 실(57)에서의 가스의 혼합 상태에 따라서는, 가스 유로(58)의 각 부에서 처리 가스의 농도가 치우칠 것이 염려된다. 따라서, 제2 가스 혼합 실(57)에서는 과도하게 가스가 혼합되지 않도록, 이미 설명한 바와 같이 배출로(56)의 하류 단, 가스 유로(58)의 상류 단이 서로 겹치도록 형성되어 있다. 이 제2 가스 혼합 실(57)을 설치하지 않고, 배출로(56)를 직접 가스 토출부(41)에 접속해도 된다.
도 1로 돌아가서 설명하면, 에칭 장치(1)에는, 예를 들어 컴퓨터로 이루어지는 제어부(10)가 설치되어 있다. 제어부(10)는, 프로그램, 메모리, CPU로 이루어지는 데이터 처리부 등을 구비하고 있고, 프로그램에는, 제어부(10)로부터 에칭 장치(1)의 각 부에 제어 신호를 보내어, 후술하는 에칭 처리를 실행할 수 있도록 명령(스텝)이 내장되어 있다. 구체적으로는, 각 밸브(V)의 개폐의 타이밍, 유량 조정부(49)에 의한 각 가스의 유량, 배기부(16)에 의한 처리 공간(30)의 압력, 승강 기구(25)에 의한 적재대(21)의 승강, 승강 기구(29)에 의한 지지 핀(28)의 승강, 히터(22)에 의한 웨이퍼(W)의 온도 등이, 상기 프로그램에 의해 제어된다. 이 프로그램은, 예를 들어 콤팩트 디스크, 하드 디스크, MO(광자기 디스크) 등의 기억 매체에 저장되어 제어부(10)에 인스톨된다.
계속해서, 에칭 장치(1)의 작용에 대해서, 밸브(V1 내지 V4)의 개폐 상태를 도시하는 도 6의 타이밍 차트를 참조하면서 설명한다. 이 차트에서는, 밸브마다 레벨이 변화하는 모습을 나타내고 있는데, 레벨이 낮을 때는 밸브가 폐쇄되고, 레벨이 높을 때는 밸브가 개방되어 있는 것으로 한다. 밸브(V1 내지 V4)가 개방됨으로써, 각 가스 공급원(44, 45, 47, 48)으로부터, 가스 공급로(50)를 통해서 처리 공간(30)에 가스가 공급되기 때문에, 도 6은, 각 가스가 가스 공급로(50) 및 처리 공간(30)에 공급되는 타이밍을 나타내고 있게 된다.
우선, 처리 용기(11) 내가 배기되어, 소정의 압력의 진공 분위기로 된 상태에서 게이트 밸브(13)가 열리고, 처리 용기(11)에 인접하는 진공 분위기의 반송실(도시하지 않음)로부터 반송 기구에 의해 웨이퍼(W)가 수수 위치에 위치하는 적재대(21) 상에 반송된다. 지지 핀(28)의 승강에 의한 적재대(21)에의 웨이퍼(W)의 수수 및 반송 기구의 처리 용기(11)로부터의 퇴출이 행하여지면, 게이트 밸브(13)가 폐쇄되고, 적재대(21)가 처리 위치로 상승해서 처리 공간(30)이 형성된다. 이 적재대(21)의 상승 중에, 히터(22)에 의해 웨이퍼(W)는 소정의 온도가 되도록 가열된다.
밸브(V2, V4)가 열리고(차트 중, 시각 t1), 가스 공급로(50)를 통해서 처리 공간(30)에 N2 가스가 공급된다. 계속해서 밸브(V1)가 열리고(시각 t2), 가스 공급로(50)를 구성하는 수평 가스 유로(51)에 NH3 가스가 공급된다. 따라서, 수평 가스 유로(51)에는 NH3 가스 및 N2 가스가, 수평 가스 유로(52)에는 N2 가스가 각각 병행하여 공급된 상태로 된다.
이하, 설명의 편의상, 수평 가스 유로(52)에 공급되는 단독의 N2 가스와 구별되도록, 수평 가스 유로(51)에 공급되는 NH3 가스 및 N2 가스를 NH3 함유 가스라고 기재한다. 또한, 이들 NH3 함유 가스, N2 가스의 흐름을, 각각 실선의 화살표, 점선의 화살표로 모식적으로 도시하는, 제1 가스 혼합 실(55)의 측면도인 도 7, 제1 가스 혼합 실(55)의 상면도인 도 8도 적절히 참조하여 설명을 계속한다.
NH3 함유 가스는, 수평 가스 유로(51)로부터 4개의 분기로(53)에 각각 공급되어 제1 가스 혼합 실(55)의 둘레 방향에 있어서 서로 다른 위치에 도입되고, N2 가스는, 수평 가스 유로(52)로부터 4개의 분기로(54)에 각각 공급되어 제1 가스 혼합 실(55)의 둘레 방향에 있어서 서로 다른 위치에 도입된다. 이렇게 제1 가스 혼합 실(55)에 각 가스가 도입됨에 있어서, 도 7에 도시한 바와 같이, 서로 세트로 되는 분기로(53, 54)로부터, 제1 가스 혼합 실(55)의 동일한 위치에 NH3 함유 가스, N2 가스가 공급되므로, 이들 NH3 함유 가스와 N2 가스가 서로 충돌하여 혼합된다.
또한, 상기와 같이 제1 가스 혼합 실(55)에 도입된 NH3 함유 가스 및 N2 가스는, 제1 가스 혼합 실(55)은 환상임으로써, 가령 제1 가스 혼합 실(55)이 환이 아닌 원 형상인 것으로 한 경우에 비해, 당해 제1 가스 혼합 실(55) 내에서의 확산이 억제된다. 즉, 제1 가스 혼합 실(55)의 중심부측에의 확산이 규제된 상태에서, 도 8에 도시하는 바와 같이 NH3 함유 가스 및 N2 가스는, 제1 가스 혼합 실(55)을 둘레 방향으로 흐른다. 그때 제1 가스 혼합 실(55)은 원환 형상이기 때문에, 이 NH3 함유 가스 및 N2 가스는 확산하는 방향이 한정되고, 모두 정체 없이 당해 둘레 방향으로 흐른다. 그렇게 비교적 좁은 유로를 정체 없이 유통함으로써, 이 유통 중에 NH3 함유 가스 및 N2 가스는 서로 충돌하여, 혼합이 진행된다. 또한, 상기와 같이 NH3 함유 가스 및 N2 가스는, 4개의 분기로(53, 54)의 세트에 의해 제1 가스 혼합 실(55)의 둘레 방향에서의 서로 다른 위치에 도입되어 있기 때문에, 이 혼합은 제1 가스 혼합 실(55)의 각처에서 행해지게 되므로, 효율적으로 진행된다.
이렇게 제1 가스 혼합실(55)에서 혼합된 가스가 배출로(56)에 유입되고, 이후는 제2 가스 혼합 실(57), 가스 유로(58)를 유통해서 가스 토출부(41)에 공급된다. 그리고, 당해 혼합된 가스는, 가스 토출부(41)로부터 샤워 헤드(33)의 확산 공간(34)에 토출되고, 또한 당해 샤워 헤드(33)로부터 처리 공간(30)에 토출되어 웨이퍼(W)에 공급된다. 그에 의해, 웨이퍼(W)에 NH3 가스의 분자가 흡착된다.
그 후, 밸브(V1)가 폐쇄되고(시각 t3), 처리 공간(30)에는 수평 가스 유로(51, 52)에 공급된 N2 가스만이 공급된다. 이 N2 가스에 의해, 처리 공간(30)에 잔류하는 NH3 가스가 퍼지된다. 계속해서 밸브(V3)가 열리고(시각 t4), 가스 공급로(50)를 구성하는 수평 가스 유로(52)에 HF 가스가 공급된다. 따라서, 수평 가스 유로(51)에는 N2 가스가, 수평 가스 유로(52)에는 N2 가스 및 HF 가스가 각각 병행하여 공급되는 상태로 된다.
수평 가스 유로(51)에 공급되는 단독의 N2 가스와 구별되도록, 수평 가스 유로(52)에 공급되는 HF 가스 및 N2 가스를 HF 함유 가스라고 기재하면, 이 HF 함유 가스 및 N2 가스에 대해서도, NH3 함유 가스 및 N2 가스를 수평 가스 유로(51, 52)에 공급하는 경우와 마찬가지로, 제1 가스 혼합 실(55)에서 서로 혼합되어 가스 토출부(41)에 공급된다. 그리고, 그렇게 혼합된 가스는, 가스 토출부(41)로부터 샤워 헤드(33)를 통해서 처리 공간(30)에 토출되고, 웨이퍼(W)의 표면에 흡착된 NH3 가스와 반응하여, 웨이퍼(W)의 표면의 SiO2막이 에칭된다.
그 후, 밸브(V3)가 폐쇄되어(시각 t5), 처리 공간(30)에는 수평 가스 유로(51, 52)에 공급된 N2 가스만이 공급된다. 이 N2 가스에 의해, 처리 공간(30)에 잔류하는 NH3 가스가 퍼지된다. 그 후에는 시각 t2 내지 t5와 마찬가지의 밸브(V1, V3)의 개폐 동작이 반복해서 행하여진다. 즉, 수평 가스 유로(51, 52)에 각각 연속적으로 N2 가스가 공급되는 동안, NH3 가스, HF 가스가 각각 단속적이면서 또한 교대로 공급되어, 웨이퍼(W)에 대하여 NH3 가스의 공급, NH3 가스의 퍼지, HF 가스의 공급, HF 가스의 퍼지로 이루어지는 사이클이 반복해서 행하여진다. 이 사이클이 소정의 횟수 행해져서, 원하는 두께의 SiO2막이 에칭되면, 밸브(V2, V4)가 폐쇄되고, 적재대(21)가 하강하여, 처리 용기(11)에의 반입 시와는 역의 수순으로, 웨이퍼(W)의 처리 용기(11)로부터의 반출이 행하여진다.
이 에칭 장치(1)에 의하면, 각각 가스가 공급되는 수평 가스 유로(51, 52)의 하류측은 분기해서 4개의 분기로(53), 4개의 분기로(54)로서 각각 구성되고, 원형 링 형상의 제1 가스 혼합 실(55)에서, 4개의 분기로(53)는 서로 다른 위치에 접속되고, 4개의 분기로(54)는 서로 다른 위치에 접속되어 있다. 그리고, 이 제1 가스 혼합 실(55)이, 샤워 헤드(33)에 가스를 토출하는 가스 토출부(41)에 접속되어 있다. 이렇게 구성됨으로써, 수평 가스 유로(51, 52)로부터 공급된 가스를 충분히 혼합하여, 샤워 헤드(33)로부터 웨이퍼(W)에 토출할 수 있다. 따라서, 웨이퍼(W)의 면내에서, 수평 가스 유로(51)로부터 공급되는 NH3 가스의 농도, 수평 가스 유로(52)로부터 공급되는 HF 가스의 농도가 각각 변동되는 것을 억제할 수 있다. 결과로서, 웨이퍼(W)의 면내를 균일성 높게 에칭 처리할 수 있다.
수평 가스 유로(51, 52)에는 ALE를 행하기 위한 가스를 공급하는 것에 한정되지 않고, ALD(Atomic Layer Deposition)를 행하기 위한 가스를 공급하도록 해도 된다. 구체적으로는 예를 들어, 도 6에서 설명한 바와 같이 밸브(V1 내지 V4)의 개폐를 행하는 것으로서, HF 가스 대신에 TiCl4(사염화티타늄)를 수평 가스 유로(51)에 공급한다. 그에 의해, TiCl4 가스의 공급, TiCl4 가스의 퍼지, NH3 가스의 공급, NH3 가스의 퍼지로 이루어지는 사이클을 반복해서 행하여, 웨이퍼(W)의 표면에 TiN(질화티타늄)막이 성막되도록 해도 된다. 즉, 본 발명은 에칭 장치에 적용되는 것에 한정되지 않고, 성막 장치에도 적용할 수 있다.
또한, 상기 도 3, 도 4에 도시한 구성예에서는, 분기로(53, 54)가 제1 가스 혼합 실(55)에서 서로 동일한 위치에 접속되도록 설치되어 있지만, 분기로(53, 54)가 제1 가스 혼합실(55)에 접속되는 위치가 서로 약간 이격되어 있어도 분기로(53, 54)로부터 토출되는 가스는 서로 충돌해서 혼합되므로, 그와 같이 분기로(53, 54)가 제1 가스 혼합실(55)에 서로 이격되어 접속된 구성으로 해도 된다. 단, 도 3, 도 4에 도시한 바와 같이 분기로(53, 54)를 제1 가스 혼합 실(55)에서 서로 동일한 위치에 접속함으로써, 가스의 혼합을 보다 확실하게 행할 수 있기 때문에 바람직하다.
또한, 분기로(53(54))에 대해서는, 각각이 제1 가스 혼합 실(55)의 둘레 방향에서, 서로 다른 위치에 접속되어 있으면 되고, 제1 가스 혼합 실(55)의 상부측에 접속되는 것에 한정되지 않는다. 예를 들어 도 9에 도시한 바와 같이, 제1 가스 혼합 실(55)의 외측의 측부에 접속되어도 되고, 제1 가스 혼합 실(55)의 내측의 측부에 접속되어도 된다. 또한, 분기로(53(54))의 수에 대해서는 각각 4개인 것에는 한정되지 않는다. 또한, 배출로(56)에 대해서, 제1 가스 혼합 실(55)의 하부측에 접속되는 것에 한정되지 않고, 내측 또는 외측의 측부에 접속되어 있어도 된다. 또한, 2개의 수평 가스 유로로부터 공급된 가스를 서로 혼합하고 있지만, 2개 이상의 가스 유로로부터 공급된 가스를 혼합하도록 해도 된다. 즉, 수평 가스 유로(51, 52) 이외에 가스 유로를 설치하고, 당해 가스 유로의 분기된 하류 단을 제1 가스 혼합 실(55)의 둘레 방향의 서로 다른 위치에 각각 접속하도록 구성해도 된다. 그런데, 본 발명은, 지금까지 예시한 가스의 각 공급 방법에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, NH3 가스, HF 가스는, 서로 동시에 수평 가스 유로(51), 수평 가스 유로(52)에 공급되어도 된다. 그렇게 NH3 가스, HF 가스를 수평 가스 유로(51, 52)에 서로 동시에 공급하는 경우도, 이들 NH3 가스 및 HF 가스에 대해서는, 예를 들어 단속적으로 공급할 수 있다. 또한, 앞서 서술한 각 구성예는, 적절히 변경하거나, 서로 조합하거나 하는 것이 가능하다.
(평가 시험)
본 발명에 대해서 행하여진 평가 시험에 대해 설명한다. 평가 시험 1로서, 상기 에칭 장치(1)를 사용해서 이미 설명한 수순에 따라 실제로 ALE를 행한 경우에 있어서의 웨이퍼(W)의 에칭 후의 상태를 조사하였다. 에칭 후의 상태란, 웨이퍼(W)의 면내 각 부에서 에칭된 양의 평균값(단위: nm) 및 웨이퍼(W)의 면내에서의 에칭의 균일성이다. 이 에칭의 균일성(단위: ％)이란 구체적으로는, 에칭 레이트의 표준 편차(1σ)를 에칭 레이트의 평균값에 대한 백분율로 나타낸 값이다. 따라서, 이 에칭의 균일성의 절댓값이 작을수록, 웨이퍼(W)의 면내에서 균일성 높게 에칭이 행하여진 것을 나타낸다. 또한, 웨이퍼(W)의 면내에서의 에칭량의 분포가 컬러의 그라데이션으로서 표현된 화상을 취득하였다. 즉, 실험에 의한 측정 결과로부터, 에칭량에 따라서 색을 넣어서, 웨이퍼(W)의 표면을 나타냈다.
이 평가 시험 1에서는, 웨이퍼(W)마다 NH3 가스의 유량 및 HF 가스의 유량을 변경하고 있다. NH3 가스의 유량이 275sccm, HF 가스의 유량이 100sccm으로 설정한 것을 평가 시험 1-1, NH3 가스의 유량이 225sccm, HF 가스의 유량이 150sccm으로 설정한 것을 평가 시험 1-2, NH3 가스의 유량이 150sccm, HF 가스의 유량이 225sccm으로 설정한 것을 평가 시험 1-3, NH3 가스의 유량이 125sccm, HF 가스의 유량이 250sccm으로 설정한 것을 평가 시험 1-4, NH3 가스의 유량이 100sccm, HF 가스의 유량이 275sccm으로 설정한 것을 평가 시험 1-5로 한다.
상기 NH3 가스의 유량 및 HF 가스의 유량 이외의 처리 조건을 열거한다. 에칭 처리 시의 처리 공간의 압력은 2.0Torr(266.6Pa), 1 사이클에서의 NH3 가스를 공급하는 시간이 1초, 1 사이클에서의 HF를 공급하는 시간이 1.5초, HF 가스 또는 NH3 가스의 공급 시에 처리 공간(30)에 공급되는 N2 가스의 유량이 225sccm, 퍼지를 행하기 위해서 처리 공간(30)에 공급되는 N2 가스의 유량이 600sccm, 1회의 퍼지를 행하는 시간이 25초, 사이클을 행하는 횟수는 50회이다.
또한, 비교 시험 1로서, 가스 공급로의 구성만 에칭 장치(1)와 상이한 에칭 장치를 사용하여, 평가 시험 1과 마찬가지의 실험을 행하였다. 도 10은, 비교 시험 1의 가스 공급로(60)의 구성을 도시하는 사시도이다. 이 가스 공급로(60)에 대해서, 에칭 장치(1)의 가스 공급로(50)와의 차이점을 설명하면, 이 가스 공급로(60)에서는, 분기로(53, 54)가 설치되어 있지 않고, 수평 가스 유로(51, 52)의 하류 단부로부터 각각 하방으로 유로(61, 62)가 신장되어 있다. 이 유로(61, 62)의 하류 단은, 제2 가스 혼합 실(57)의 중심부로부터 신장되는 6개의 가늘고 긴 가스 유로 중, 분기 단부(59)를 형성하고 있지 않은 2개의 유로의 단부에 각각 접속되어 있다.
이 비교 시험 1에서의 처리 조건은, 평가 시험 1의 처리 조건과 마찬가지이다. 따라서, 비교 시험 1에서는, 평가 시험 1과 마찬가지로 웨이퍼(W)마다 NH3 가스의 유량 및 HF 가스의 유량을 변경하고 있다. 이 비교 시험 1에서, 평가 시험 1-1, 1-2, 1-3, 1-4, 1-5와 마찬가지의 NH3 가스의 유량 및 HF 가스의 유량이 설정된 시험을, 각각 비교 시험 1-1, 1-2, 1-3, 1-4, 1-5로 한다.
하기 표 1은, 평가 시험 1, 비교 시험 1의 결과를 정리한 것이다. 에칭의 균일성에 대해서 보면, NH3 가스의 유량 및 HF 가스의 유량이 동일한 조건에서는, 평가 시험 1이 비교 시험 1보다도 에칭의 균일성이 더 높다. 따라서, 평가 시험 1에서는, 비교 시험 1보다도 충분히 수평 가스 유로(51, 52)로부터 공급된 각 가스가 혼합되어 있다고 생각된다.
Figure pat00001
또한, 비교 시험 1-1 내지 비교 시험 1-5에서 얻어진 에칭량의 분포를 나타내는 웨이퍼(W)의 각 화상을 보면, 웨이퍼(W)의 면내의 각 부에서의 에칭량의 관계에 대해서 비교적 큰 변동이 확인되었다. 바꾸어 말하면, 웨이퍼(W)의 면내에서의 에칭량이 비교적 큰 영역의 위치 및 에칭량이 비교적 작은 영역의 위치에 대해서, 웨이퍼(W)마다의 어긋남이 비교적 컸다. 대표적으로, 비교 시험 1-3, 1-4의 결과를, 도 11, 도 12에 각각 나타내고 있고, 이들 도 11, 도 12에서는, 웨이퍼(W)의 면내에서, 에칭량이 비교적 작은 영역, 에칭량이 비교적 큰 영역에 사선, 그레이 스케일을 각각 부여하고 있다.
그러나, 평가 시험 1-1 내지 1-5에서 얻어진 에칭량의 분포를 나타내는 웨이퍼(W)의 각 화상을 보면, 웨이퍼(W)의 면내에서의 에칭량이 비교적 큰 영역의 위치 및 에칭량이 비교적 작은 영역의 위치에 대해서, 화상마다의 어긋남은 비교적 작았다. 예를 들어, 평가 시험 1-3, 1-4의 결과를 도 13에 각각 나타내고 있다. 이 도 13에서는, 도 11, 도 12와 마찬가지로 웨이퍼(W)의 면내에서, 에칭량이 비교적 작은 영역, 에칭량이 비교적 큰 영역에 사선, 그레이 스케일을 각각 부여해서 나타내고 있다.
수평 가스 유로(51, 52)에 공급되는 NH3 가스의 유량 및 HF 가스의 유량이 변화하여, 웨이퍼(W)의 면내에 공급되는 이들 NH3 가스 및 HF 가스의 양이 변화한 경우에 있어서, 웨이퍼(W)의 특정한 영역에 있어서 공급되는 NH3 가스 및 HF 가스의 양은 변화한다. 그러나, 수평 가스 유로(51, 52)로부터 각각 공급되는 가스가 충분히 혼합되어 웨이퍼(W)에 공급되고 있으면, 다른 영역에 공급되는 NH3 가스 및 HF 가스의 양의 비율에 대한, 특정한 영역에 공급되는 NH3 가스 및 HF 가스의 양의 비율은 변화하지 않는다. 즉 수평 가스 유로(51, 52)로부터 각각 공급되는 가스가 충분히 혼합되어 웨이퍼(W)에 공급되고 있으면, 웨이퍼(W)의 면내에 있어서, 에칭량이 비교적 큰 영역의 위치 및 에칭량이 비교적 작은 영역의 위치가, 웨이퍼(W)간에서 일치하게 된다. 따라서, 에칭량의 분포를 나타내는 화상으로부터도, 평가 시험 1이 비교 시험 1에 비해 가스의 혼합이 더 충분히 행하여진 것으로 확인되었다.
1 : 에칭 장치 10 : 제어부
11 : 처리 용기 21 : 적재대
41 : 가스 토출부 50 : 가스 공급로
51, 52 : 수평 가스 유로 53, 54 : 분기로
55 : 제1 가스 혼합 실 56 : 배출로

Claims (8)

  1. 진공 분위기가 형성되는 처리 용기 내에 설치되고, 기판이 적재되는 적재부와,
    제1 가스 공급 기구로부터 상류측에 제1 가스가 공급되고, 하류측이 분기해서 복수의 제1 분기로를 이루는 제1 가스 유로와,
    제2 가스 공급 기구로부터 상류측에 제2 가스가 공급되고, 하류측이 분기해서 복수의 제2 분기로를 이루는 제2 가스 유로와,
    배출로가 접속되는 환상의 혼합실과,
    상기 배출로로부터 공급되는 혼합 가스를 상기 기판에 토출하는 가스 토출부를 포함하고,
    상기 환상의 혼합실은, 상기 복수의 제1 분기로의 각 하류 단이 접속되고 둘레 방향으로 서로 떨어진 복수의 제1 위치와, 상기 복수의 제2 분기로의 각 하류 단이 접속되고 둘레 방향으로 서로 떨어진 복수의 제2 위치를 포함하고, 상기 제1 분기로 및 제2 분기로로부터 상기 배출로에 흐르는 상기 제1 가스와 상기 제2 가스를 혼합해서 상기 혼합 가스를 생성하는,
    가스 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 위치의 각각 및 상기 제2 위치의 각각은, 동일한 위치인, 가스 처리 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 배출로는, 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치로부터 상기 혼합실의 둘레 방향으로 떨어진 위치에 접속되어 있는, 가스 처리 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 가스 유로 및 상기 제2 가스 유로는 상기 혼합실의 상부측에 접속되고,
    상기 배출로는 상기 혼합실의 하부측에 접속되어 있는, 가스 처리 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 가스 토출부 및 상기 배출로는 복수 설치되고,
    상기 처리 용기의 천장부의 하부측에, 상기 적재부에 대향하는 평탄면과, 상기 평탄면에 형성된 복수의 가스 토출구를 포함하는 가스 샤워 헤드가 설치되고,
    상기 각 가스 토출부는, 상기 처리 용기의 천장부와 상기 가스 샤워 헤드와의 사이에 형성되는 가스 확산 공간에, 각각 가로 방향으로 가스를 토출하도록 설치되는, 가스 처리 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 가스 공급 기구는, 상기 제1 가스를 구성하는 제1 불활성 가스와 제1 처리 가스를 각각 독립해서 상기 제1 가스 유로에 공급하도록 구성되고,
    상기 제2 가스 공급 기구는, 상기 제2 가스를 구성하는 제2 불활성 가스와 제2 처리 가스를 각각 독립해서 상기 제2 가스 유로에 공급하도록 구성되고,
    상기 제1 불활성 가스, 상기 제2 불활성 가스가 각각 상기 제1 가스 유로, 상기 제2 가스 유로에 서로 병행해서 연속해서 공급되는 동안, 상기 제1 처리 가스, 상기 제2 처리 가스가 각각 상기 제1 가스 유로, 상기 제2 가스 유로에 단속적으로 공급되도록 제어 신호를 출력하는 제어부를 더 포함하는, 가스 처리 장치.
  7. 진공 분위기가 형성되는 처리 용기 내에 설치되는 적재부에 기판을 적재하는 공정과,
    하류측이 분기해서 복수의 제1 분기로를 이루는 제1 가스 유로의 상류측으로부터 제1 가스를 공급하는 공정과,
    하류측이 분기해서 복수의 제2 분기로를 이루는 제2 가스 유로의 상류측으로부터 제2 가스를 공급하는 공정과,
    상기 복수의 제1 분기로의 각 하류 단이 접속되고 둘레 방향으로 서로 떨어진 복수의 제1 위치와, 상기 복수의 제2 분기로의 각 하류 단이 접속되고 둘레 방향으로 서로 떨어진 복수의 제2 위치를 포함하는 환상의 혼합실에 제1 가스 및 제2 가스를 공급하고, 제1 위치 및 제2 위치로부터 상기 혼합실에 접속되는 배출로에 상기 제1 가스 및 제2 가스를 흘림으로써, 상기 제1 가스 및 제2 가스를 혼합해서 혼합 가스를 생성하는 공정과,
    상기 배출로로부터 공급되는 상기 혼합 가스를 가스 토출부로부터 상기 기판에 토출하는 공정,
    을 포함하는 가스 처리 방법.
  8. 기판에 대하여 가스 처리를 행하는 가스 처리 장치에 사용되는 컴퓨터 프로그램이 기억된 기억 매체로서,
    상기 컴퓨터 프로그램은, 제7항에 기재된 가스 처리 방법을 실시하는 기억 매체.
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