KR20180068277A - 기판 처리 장치, 리소그래피 템플릿의 제조 방법 및 기록 매체 - Google Patents

기판 처리 장치, 리소그래피 템플릿의 제조 방법 및 기록 매체 Download PDF

Info

Publication number
KR20180068277A
KR20180068277A KR1020170100907A KR20170100907A KR20180068277A KR 20180068277 A KR20180068277 A KR 20180068277A KR 1020170100907 A KR1020170100907 A KR 1020170100907A KR 20170100907 A KR20170100907 A KR 20170100907A KR 20180068277 A KR20180068277 A KR 20180068277A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
gas
space
convex portion
gas supply
Prior art date
Application number
KR1020170100907A
Other languages
English (en)
Inventor
나오후미 오하시
Original Assignee
가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 filed Critical 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키
Publication of KR20180068277A publication Critical patent/KR20180068277A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
    • G03F7/70866—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature of mask or workpiece
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/34—Nitrides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/448—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials
    • C23C16/452—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials by activating reactive gas streams before their introduction into the reaction chamber, e.g. by ionisation or addition of reactive species
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4586—Elements in the interior of the support, e.g. electrodes, heating or cooling devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/46—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for heating the substrate
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0002—Lithographic processes using patterning methods other than those involving the exposure to radiation, e.g. by stamping
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • H01L21/0274—Photolithographic processes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges

Abstract

본 발명은 파티클 발생을 억제할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 형태에 따르면, 중앙에 패턴 형성 영역을 구비하고 외주에 비접촉 영역을 구비하는 기판의 상기 비접촉 영역의 이면(裏面)을 지지하는 철부(凸部) 및 상기 철부와 함께 공간을 구성하는 저부(底部)를 포함하는 기판 재치대; 상기 기판 재치대를 포함하는 처리실; 상기 처리실에 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급부; 및 상기 공간에 핫 가스를 공급하는 핫 가스 공급부를 포함하는 기술이 제공된다.

Description

기판 처리 장치, 리소그래피 템플릿의 제조 방법 및 기록 매체{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, METHOD OF MANUFACTURING LITHOGRAPHY TEMPLATE AND NON-TRANSITORY COMPUTER-READABLE RECORDING MEDIUM}
본 발명은 기판 처리 장치, 리소그래피 템플릿의 제조 방법 및 기록 매체에 관한 것이다.
기판을 처리하는 기판 처리 장치로서, 예컨대 처리실 내에 기판을 지지하는 기판 지지부를 구비하는 장치가 있다(예컨대 특허문헌1).
기판 처리 장치는 다양한 종류의 기판들을 처리 가능하도록 구성된다. 그 기판들 중 하나는 예컨대 나노임프린트용 리소그래피 템플릿으로서 이용되는 유리 기판이다. 상기 리소그래피 템플릿을 피전사(被轉寫) 기판 상의 수지에 전사시켜, 패턴을 형성하는 방법이 있다 (예컨대 특허문헌2).
1. 일본 특개 2016-63033호 공보 2. 일본 특개 2013-235885호 공보
나노임프린트 처리를 통하여 리소그래피 템플릿의 구조를 피전사 기판으로 전사하기 위해서, 리소그래피 템플릿의 구조는 높은 정확성이 요구된다. 정확성이 높은 리소그래피 템플릿을 제조하기 위해서, 예컨대 리소그래피 템플릿에 하드 마스크를 형성하는 등의 기판 처리가 필요하다. 하드 마스크를 형성할 때는, 예컨대 기판을 가열하는 등의 처리를 수행한다.
또한 나노임프린트 기술 분야에서는 파티클 발생을 억제할 필요가 있다. 리소그래피 템플릿에 파티클이 부착되어 원하는 형상이 되지 않는 경우, 그 리소그래피 템플릿을 이용해서 전사하면 피전사 기판측의 수율이 현저하게 저하되기 때문이다.
따라서, 본 발명은 파티클 발생을 억제할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 형태에 의하면, 중앙에 패턴 형성 영역을 구비하고 외주에 비접촉 영역을 구비하는 기판의 상기 비접촉 영역의 이면(裏面)을 지지하는 철부(凸部) 및 상기 철부와 함께 공간을 구성하는 저부(底部)를 포함하는 기판 재치대; 상기 기판 재치대를 포함하는 처리실; 상기 처리실에 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급부; 및 상기 공간에 핫 가스를 공급하는 핫 가스 공급부를 포함하는 기술이 제공된다.
본 발명에 따르면, 파티클 발생을 억제할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시 형태에서 처리하는 기판을 설명하는 설명도.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 따른 기판 처리 장치를 설명하는 설명도.
도 3은 본 발명의 실시 형태에 따른 기판 재치대를 설명하는 설명도.
도 4는 본 발명의 실시 형태에 따른 기판 재치대 실을 설명하는 설명도.
도 5는 본 발명의 실시 형태에 따른 컨트롤러를 설명하는 설명도.
도 6은 본 발명의 실시 형태에 따른 기판 처리 플로우를 설명하는 설명도.
도 7은 본 발명의 실시 형태에 따른 기판 재치대를 설명하는 설명도.
도 8은 본 발명의 실시 형태에 따른 기판 재치대를 설명하는 설명도.
도 9는 본 발명의 비교예에 따른 기판 재치대를 설명하는 설명도.
이하에 본 발명의 실시 형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.
[본 발명의 제1 실시 형태]
본 발명의 제1 실시 형태를 설명한다.
이하에 본 발명의 제1 실시 형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.
(기판 처리 장치)
도 1a 및 도 1b를 참조하여 처리 대상인 기판(200)을 설명한다. 도 1a는 기판(200)을 상방으로부터 본 도면이며, 도 1b는 도 1a의 α-α'선을 따른 단면도다. 기판(200)은 나노임프린트용 리소그래피 템플릿(이하 "L템플릿"이라고도 지칭함)으로서 이용된다. L템플릿을 형성할 때는, 마스터 템플릿이라고 불리는 미리 형성된 템플릿(型)을 이용한다. L템플릿은 패턴을 피전사 기판에 전사하기 위한 템플릿으로서 이용된다. 피전사 기판에 L템플릿을 압착(押付)하는 것에 의해서, 피전사 기판에 패턴을 형성한다.
기판(200)은 L템플릿으로서 구성된다. 기판(200)은 베이스가 되는 유리 기판(200a) 및 그 상부에 형성되는 패턴 형성 영역(200b)을 주로 포함한다. 패턴 형성 영역(200b)은 마스터 템플릿으로부터 전사되는 패턴이 형성되는 영역이다. 피전사 기판에 접촉시킬 때 피전사 영역 이외의 부분과 접촉하지 않도록, 패턴 형성 영역(200b)을 철 형상으로 구성한다. 패턴 형성 영역(200b)에는 후술하는 하드 마스크 등이 형성된다.
영역(200c)은 유리 기판(200a)의 상면 중 패턴 형성 영역(200b)이 형성되지 않는 면을 나타낸다. 영역(200c)은 피전사 기판에 비접촉 영역이기 때문에, 본 실시 형태에서는 "비접촉 영역"(200c)이라고도 부른다. 이면(200d)은 기판 이면 중 패턴 형성 영역(200b)의 이면을 나타낸다. 이면(200e)은 비접촉 영역(200c)의 이면을 나타낸다. 본 실시 형태에서는 이면(200d)을 "기판 중앙 이면"이라고 부르고, 이면(200e)을 "기판 외주 이면"이라고 부른다.
다음에는, 도 2를 참조하여 도 1a 및 도 1b에 도시된 기판(200)을 처리하는 장치를 설명한다. 도 2는 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(100)의 횡단면(橫斷面) 개략도다.
(용기)
도 2에 도시된 바와 같이, 기판 처리 장치(100)는 용기(202)를 구비한다. 용기(202) 내에는 기판(200)을 처리하는 처리 공간(205) 및 기판(200)을 처리 공간(205)에 반송할 때에 기판(200)이 통과하는 반송 공간(206)이 형성된다. 용기(202)는 상부 용기(202a) 및 하부 용기(202b)로 구성된다. 상부 용기(202a)와 하부 용기(202b) 사이에는, 칸막이 판(208)이 설치된다.
하부 용기(202b)의 측면에는 게이트 밸브(206)에 인접한 기판 반입/반출구가 설치되고, 기판(200)은 기판 반입/반출구를 개재해서 진공 반송실(미도시)과의 사이를 이동한다. 하부 용기(202b)의 저부에는 리프트 핀(207)이 복수 설치된다. 또한 하부 용기(202b)는 접지(接地)된다.
처리 공간(205)에는 기판(200)을 지지하는 기판 지지부(210)가 배치된다. 기판 지지부(210)는 버퍼 구조(211)를 표면에 구비하는 기판 재치대(212) 및 기판 재치대(212) 내에 설치된 가열원(源)인 가열부(213)를 주로 포함한다. 가열부(213)는 예컨대 저항 가열로 구성된다. 기판 재치대(212)에는 리프트 핀(207)이 관통하는 관통공(214)이 리프트 핀(207)과 대응하는 위치에 각각 설치된다. 가열부(213)에는 온도 제어부(215)가 접속된다. 온도 제어부(215)는 컨트롤러(280)의 지시에 따라서 가열부(213)의 온도를 제어한다. 가열부(213)는 "기판 재치대 가열부"라고도 부른다. 버퍼 구조(211)는 철부(211a)와 저부(211e)에 의해 구성된다. 또한 철부(211a)에 의해 둘러싸인 공간을 공간(211b)이라고 부른다. 공간(211b)은 버퍼 공간이라고도 부른다. 기판 재치대(212)의 상세한 것은 후술한다.
기판 재치대(212)는 샤프트(217)에 의해 지지된다. 샤프트(217)는 용기(202)의 저부를 관통하고 또한 용기(202)의 외부에서 승강부(218)에 접속된다. 샤프트(217)의 내측에는 후술하는 핫 가스 공급관(220)이 설치된다. 본 실시 형태에서, 기판 재치대(212)를 기판 재치부라고도 부른다. 기판 재치부의 상세한 구성은 후술한다.
처리 공간(205)의 상부(상류측)에는 가스 분산 기구인 샤워 헤드(230)가 설치된다. 샤워 헤드(230)의 덮개(231)에는 관통공(231a)이 설치된다. 관통공(231a)은 후술하는 가스 공급관(242)과 연통한다.
샤워 헤드(230)는 가스를 분산시키기 위한 분산 기구인 분산판(234)을 구비한다. 이 분산판(234)의 상류측이 처리 가스 체류 공간(232)이며 하류측이 처리 공간(205)이다. 분산판(234)에는 복수의 관통공(234a)이 설치된다.
상부 용기(202a)는 플랜지(미도시)를 구비하고, 플랜지 상에 지지 블록(233)이 재치되어 고정된다. 지지 블록(233)은 플랜지(233a)를 포함하고, 플랜지(233a) 상에는 분산판(234)이 재치되어 고정된다. 또한 덮개(231)는 지지 블록(233)의 상면에 고정된다.
(기판 재치부)
다음에는, 기판 재치부의 상세한 구성을 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은 기판 재치대(212)를 확대한 설명도다. 전술한 바와 같이 버퍼 구조(211)는 철부(211a)를 포함한다. 철부(211a)는 기판 외주 이면(200e)을 지지하는 것이며, 예컨대 주 형상[周狀]으로 구성된다. 철부(211a)의 상단면이 기판 외주 이면(200e)을 지지하는 것에 의해 기판(200)과 버퍼 구조(211)의 저면을 구성하는 저부(211e) 사이에 공간(211b)이 구성된다.
기판(200)을 철부(211a)에 의해 지지하는 것과 함께, 공간(211b)을 구비하는 것에 의해 기판(200)의 이면과 기판 재치대(212)와의 접촉 면적이 적게 할 수 있다. 이에 의해 접촉에 의한 파티클의 발생을 억제할 수 있다.
철부(211a)는 패턴 형성 영역(200b)의 이면(200d)측에 공간이 구성되고 또한 비접촉 영역(200c)의 이면(200e)을 지지하도록 공간(211b)의 크기가 설정된다. 즉 패턴 형성 영역(200b)의 이면(200d)에는 기판(200)을 지지하는 구조가 존재하지 않도록 구성된다.
철부(211a)의 일부에는 측면 방향을 향해서 설치된 구멍[穴(211d)]이 설치된다. 구멍(211d)은 철부(211a)를 관통하도록 구성되는 것과 함께, 소정의 간격으로 복수 배치된다. 공간(211b)의 분위기는 구멍(211d)을 개재해서 철부(211a)보다 외의 공간, 즉 처리 공간(205)과 연통한다. 여기서는 구멍(211d)을 철부(211a)에 설치했지만 기판 외주 이면(200e) 하방(下方)에 설치되면 좋고, 구조적으로 가능하면 예컨대 저부(211e)에 설치해도 좋다.
저부(211e)에는 핫 가스 공급공(221)이 설치된다. 핫 가스 공급공(211)은 핫 가스 공급관(220)의 일단(一端)을 구성한다. 핫 가스 공급관(220)의 타단(他端)에는 핫 가스원(222)이 설치된다. 핫 가스원(222)으로부터 공급되는 가스는 불활성 가스다. 불활성 가스는 후술하는 가스 가열부(225)에 의해 가열된다. 본 실시 형태에서는 가열된 불활성 가스를 핫 가스라고 부른다.
핫 가스 공급관(220) 중 핫 가스원(222)과 핫 가스 공급공(221) 사이에는 상류로부터 밸브(223), 매스 플로우 컨트롤러(224) 및 가스 가열부(225)가 설치된다. 밸브(223) 및 매스 플로우 컨트롤러(224)는 핫 가스원(222)으로부터 공급되는 불활성 가스의 유량을 조정한다. 가스 가열부(225)는 불활성 가스원(222a)으로부터 출력되는 불활성 가스를 가열하는 것이다. 가스 가열부(225)는 예컨대 래버린스(labyrinth) 구조(225a) 및 래버린스 구조(225a) 외주에 설치된 가스 가열 구조(225b)를 적어도 포함한다. 가스 가열 구조는 예컨대 저항 가열이 이용된다. 가스 가열부(225)를 통과하려고 하는 불활성 가스는 래버린스 구조(225a)에서 체류하고, 그동안 가열 구조(225b)에 의해 가열되는 것에 의해 원하는 온도로 가열된다.
불활성 가스는 밸브(223), 매스 플로우 컨트롤러(224) 및 가스 가열부(225)를 개재해서 공간(211b)에 공급된다. 공간(211b)에 공급된 핫 가스는 대류(對流)에 의해 기판(200)의 이면[이면(200d, 200e)]을 가열하고, 그 후 구멍(211d)으로부터 배기된다.
또한 본 실시 형태에서는 가스 가열부(225), 매스 플로우 컨트롤러(224) 및 밸브(233)를 합쳐서 핫 가스 공급부라고 부른다. 또한 핫 가스 공급부에 핫 가스원(222)을 첨가해도 좋다.
본 실시 형태에서 공간(211b)이 존재하는 상태에서 이면(200e)을 가열하는 이유를 비교예를 참조하여 설명한다. 도 9는 비교예이며, 핫 가스 공급관(220)이 존재하지 않고 단순히 철부(311)를 포함하는 구조다. T0는 기판(200)의 면내 온도 분포를 도시한다. 철부(311)에 의해 지지되는 경우, 도 9에 도시된 바와 같이 기판(200)의 단부(端部)[여기서는 이면(200e)]는 철부(211a)와 기판(200)의 접촉 부분으로부터의 열전도에 의해 이동된 가열부(213)의 열에 의해 가열된다. 기판(200)의 중앙[기판 중앙 이면(200d)]은 철부(311)로부터 이간되기 때문에 열전도에 의한 가열 효율이 기판(200)의 외주에 비해 낮다. 또한 기판(200)을 처리할 때는 처리 공간(205)을 진공 상태로 하기 때문에, 공간(312)도 마찬가지로 진공 상태가 된다. 따라서 공간(312) 중에서는 대류가 일어나지 않는다. 위와 같은 가열 상황이기 때문에 온도 분포T0와 같이 기판(200)의 중앙은 외주에 비해서 온도가 낮아진다. 이 관계성은 패턴 형성 영역(200b)에서도 마찬가지이며, 패턴 형성 영역(200b)에서도 외주 온도가 중앙에 비해 낮아진다. 즉 기판(200)의 면내에서 온도의 편차가 발생한다.
한편 본 실시 형태에서는 도 4에 도시된 바와 같이 핫 가스 공급관(220)으로부터 공간(211b)에 핫 가스를 공급한다. 공간(211b)은 핫 가스 분위기로 채워지기 때문에 가열부(213)로부터 발생하는 열의 대류와 핫 가스가 가지는 열 에너지에 의해 기판 중앙 이면(200d)이 가열된다. 기판 외주 이면(200e)에서는 가스가 접촉하는 부분에서 온도를 균일하게 하려고 하므로 온도를 유지할 수 있다. 이와 같은 상태로 할 수 있으므로 기판(200)의 면내 온도 분포를 온도 분포T1과 같이 대략 플랫으로 할 수 있다. 따라서 패턴 형성 영역(200b)에서도 온도 분포를 플랫으로 할 수 있다. 플랫으로 하는 것에 의해 패턴 형성 영역(200b) 상에서 형성하는 막의 막 두께를 균일하게 할 수 있다.
또한 공간(211b)을 기판 외주 이면(200e)의 하방에 구성하는 것에 의해 핫 가스가 기판(200)의 외주를 가열 가능하게 한다. 즉 비접촉 영역(200c)을 가열 가능하게 한다. 이면(200d) 이외에 이면(200e)을 가열하는 것에 의해 패턴 형성 영역(200b)의 외주측도 적절하게 가열하는 것이 가능해진다. 만일 기판 중앙 이면(200d)만 가열한 경우, 패턴 형성 영역(200b)과 비접촉 영역(200c)과의 경계선에서는 패턴 형성 영역(200b)의 중앙에 비해 온도가 낮아진다. 그래서 본 실시 형태와 같이 기판 중앙의 이면(200d) 뿐만 아니고 외주의 이면(200e)도 가열한다.
다음에는, 구멍(211d)이 기판 외주 이면(200e)의 하방에 설치되는 이유를 설명한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 기판 재치대(210)에는 관통공(214)이 존재하기 때문에, 핫 가스를 배출하는 것을 고려하면, 그것으로 충분할 수 있다고도 생각된다. 하지만 기판 외주 이면(200e) 하방에 구멍(211d)이 없고 관통공(214)만이 구비된 구조인 경우, 기판 외주 이면(200e)의 하방에 핫 가스가 체류한다. 그렇기 때문에 기판 외주 이면(200e)을 더 가열하도록 이루어진다. 이는 면내의 온도 제어의 파라미터가 늘어난 것이기도 하고, 따라서 온도를 컨트롤하기 위한 공정이나 제어가 증가한다. 한편, 본 실시 형태와 같이 기판 외주 이면(200e)의 하방에 구멍(211d)을 설치하면 핫 가스의 체류가 억제되므로 온도 파라미터를 증가시킬 필요가 없다.
(처리 가스 공급부)
샤워 헤드(230)의 덮개(231)에 설치된 가스 도입공(231a)과 연통하도록 덮개(231)에는 공통 가스 공급관(242)이 접속된다. 공통 가스 공급관(242)에는 제1 가스 공급관(243a), 제2 가스 공급관(244a) 및 제3 가스 공급관(245a)이 접속된다. 제2 가스 공급관(244a)은 공통 가스 공급관(242)에 접속된다. 또한 본 실시 형태에서는 제1 가스 공급관(243a), 제2 가스 공급관(244a) 및 제3 가스 공급관(245a)으로부터 공급되는 가스를 처리 가스라고 부른다.
(제1 가스 공급계)
제1 가스 공급관(243a)에는 상류 방향으로부터 순서대로 제1 가스원(243b), 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(243c)(MFC) 및 개폐 밸브인 밸브(243d)가 설치된다.
제1 가스원(243b)은 제1 원소를 함유하는 제1 가스(「제1 원소 함유 가스」라고도 부른다.)원이다. 여기서 제1 원소는 예컨대 티타늄(Ti)이다. 즉 제1 원소 함유 가스는 예컨대 티타늄 함유 가스다. 티타늄 함유 가스로서는 예컨대 TiCl4가스를 이용할 수 있다. 또한 제1 원소 함유 가스는 상온 상압에서 고체, 액체 및 기체의 어느 것이어도 좋다. 제1 원소 함유 가스가 상온 상압에서 액체의 경우는 제1 가스 공급원(242b)과 매스 플로우 컨트롤러(243c) 사이에 도시되지 않는 기화기를 설치하면 좋다. 여기서는 기체로서 설명한다.
주로 제1 가스 공급관(243a), 매스 플로우 컨트롤러(243c), 밸브(243d)에 의해 제1 가스 공급계(243)(티타늄 함유 가스 공급계라고도 말한다)이 구성된다.
(제2 가스 공급계)
제2 가스 공급관(244a)에는 상류 방향으로부터 순서대로 제2 가스원(244b), 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(244c)(MFC) 및 개폐 밸브인 밸브(244d) 및 리모트 플라즈마 유닛(244e)이 설치된다.
제2 가스 공급관(244a)으로부터는 제2 원소를 함유하는 가스(이하 「제2 원소 함유 가스」)가 매스 플로우 컨트롤러(244c), 밸브(244d) 및 리모트 플라즈마 유닛(244e)을 개재해서 샤워 헤드(230) 내에 공급된다. 제2 원소 함유 가스는 리모트 플라즈마 유닛(244e)에 의해 플라즈마 상태가 되어 기판(200) 상에 공급된다.
플라즈마 생성부인 리모트 플라즈마 유닛(244e)은 예컨대 ICP(유도 결합 플라즈마, Inductive Coupling Plasma)방식으로 플라즈마를 생성하는 것이며 코일(미도시)이나 매칭 박스(미도시), 전원(미도시) 등으로 구성된다. 후에 상세히 서술하는 바와 같이, 제2 원소 함유 가스가 통과할 때 이온이 적고 래디컬이 많은 플라즈마를 생성하도록 가스종이나 압력 범위를 고려해서 전원이나 매칭 박스 등을 사전에 조정한다.
제2 원소 함유 가스는 처리 가스의 하나다. 또한 제2 원소 함유 가스는 반응 가스 또는 개질 가스로서 생각해도 좋다. 따라서 제2 가스 공급계를 반응 가스 공급계라고도 부른다. 이하 제2 가스 공급원 등 제2 가스가 명칭에 포함되는 구성에 대해서는 제2 가스를 원료 가스에 치환해서 불러도 좋다.
여기서 제2 원소 함유 가스는 제1 원소와 다른 제2 원소를 함유한다. 제2 원소로서는 예컨대 산소(O), 질소(N) 및 탄소(C) 중 어느 하나다. 본 실시 형태에서는 제2 원소 함유 가스는 예컨대 질소 함유 가스로 한다. 구체적으로는 질소 함유 가스로서 암모니아(NH3) 가스가 이용된다.
주로 제2 가스 공급관(244a), 매스 플로우 컨트롤러(244c) 및 밸브(244d)에 의해 제2 가스 공급계(244)(질소 함유 가스 공급계라고도 말한다)가 구성된다.
(제3 가스 공급계)
제3 가스 공급관(245a)에는 상류 방향으로부터 순서대로 제3 가스원(245b), 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(245c)(MFC) 및 개폐 밸브인 밸브(245d)가 설치된다.
제3 가스원(245b)은 불활성 가스 가스원이다. 불활성 가스는 처리실 내의 분위기를 퍼지하는 등의 역할을 포함한다. 제3 가스는 예컨대 질소(N2) 가스다.
주로 제3 가스 공급관(245a), 매스 플로우 컨트롤러(245c) 및 밸브(245d)에 의해 제3 가스 공급계(245)가 구성된다.
이상 설명한 제1 가스 공급계 및 제2 가스 공급계 중 어느 일방(一方)을 또는 양방(兩方)을 처리 가스 공급부라고 부른다. 또한 처리 가스 공급부에 제3 가스 공급계를 포함시켜도 좋다.
(배기계)
용기(202)의 분위기를 배기하는 배기계는 용기(202)에 접속된 복수의 배기관을 포함한다. 처리 공간(205)에 접속되는 배기관(262)(제1 배기관)과 반송 공간(206)에 접속되는 배기관(261)(제2 배기관)을 포함한다. 또한 각 배기관들(261, 262)의 하류측에는 배기관(263)(제3 배기관)이 접속된다.
배기관(261)은 반송 공간(206)의 측방 혹은 하방에 설치된다. 배기관(261)에는 펌프(264)(TMP. Turbo Molecular Pump)가 설치된다. 배기관(261)에서 펌프(264)의 상류측에는 반송 공간용 제1 배기 밸브인 밸브(265)가 설치된다.
배기관(262)은 처리 공간(205)의 측방에 설치된다. 배기관(262)에는 처리 공간(205) 내를 소정의 압력으로 제어하는 압력 제어기인 APC(266)(Automatic Pressure Controller)가 설치된다. APC(266)는 개도(開度) 조정 가능한 밸브체(도시되지 않음)를 포함하고, 컨트롤러(280)로부터의 지시에 따라서 배기관(262)의 컨덕턴스를 조정한다. 또한 배기관(262)에서 APC(266)의 상류측에는 밸브(267)가 설치된다. 배기관(262), 밸브(267) 및 APC(266)를 합쳐서 처리실 배기계라고 부른다.
배기관(263)에는 DP(269)(Dry Pump. 드라이 펌프)가 설치된다. 도 2에 도시된 바와 같이 배기관(263)에는 그 상류측으로부터 배기관(262) 및 배기관(261)이 접속되고 또한 그들의 하류에 DP(269)가 설치된다. DP(269)는 배기관(262) 및 배기관(261)의 각각을 개재해서 처리 공간(205) 및 반송 공간(206)의 각각의 분위기를 배기한다.
(컨트롤러)
다음에는, 도 5를 참조하여 컨트롤러(280)의 상세를 설명한다. 기판 처리 장치(10)는 기판 처리 장치(10)의 각(各) 부(部)의 동작을 제어하는 컨트롤러(280)를 포함한다.
컨트롤러(280)의 개략적인 구성을 도 5에 도시한다. 제어부(제어 수단)인 컨트롤러(280)는 CPU(280a)(Central Processing Unit), RAM(280b)(Random Access Memory), 기억부인 기억 장치(280c) 및 I/O 포트(280d)를 구비한 컴퓨터로서 구성된다. RAM(280b), 기억 장치(280c) 및 I/O 포트(280d)는 내부 버스(280f)를 개재해서 CPU(280a)와 데이터 교환 가능하도록 구성된다. 기판 처리 장치(10) 내의 데이터의 송수신은 CPU(280a)의 하나의 기능이기도 한 송수신 지시부(280e)의 지시에 의해 수행된다.
컨트롤러(280)에는 예컨대 터치패널 등으로서 구성된 입출력 장치(281)이나 외부 기억 장치(282)가 접속 가능하도록 구성된다. 또한 상위 장치(270)에 네트워크를 개재해서 접속되는 수신부(283)가 설치된다.
기억 장치(280c)는 예컨대 플래시 메모리 및 HDD(Hard Disk Drive) 등으로 구성된다. 기억 장치(280c) 내에는 기판 처리 장치의 동작을 제어하는 제어 프로그램이나 후술하는 기판 처리의 순서나 조건 등이 기재된 프로세스 레시피, 후술하는 테이블 등이 판독 가능하도록 격납된다. 또한 프로세스 레시피는 후술하는 기판 처리 공정에서의 각 순서를 컨트롤러(280)에 실행시켜 소정의 결과를 얻을 수 있도록 조합된 것이며, 프로그램으로서 기능한다. 이하 이 프로세스 레시피나 제어 프로그램 등을 총칭하여 단순히 프로그램이라고도 말한다. 또한 본 명세서에서 프로그램이라는 단어를 이용한 경우는 프로세스 레시피 단체(單體)만을 포함하는 경우, 제어 프로그램 단체만을 포함하는 경우, 또는 그 양방을 포함하는 경우가 있다. 또한 RAM(280b)는 CPU(280a)에 의해 판독된 프로그램이나 데이터 등이 일시적으로 보지(保持)되는 메모리 영역(work area)으로서 구성된다.
I/O 포트(280d)는 게이트 밸브(206), 승강 기구(218), 가열부(213) 및 가스 가열부(225) 등 기판 처리 장치(100)의 각 구성에 접속된다.
CPU(280a)는 기억 장치(280c)로부터의 제어 프로그램을 판독해서 실행하는 것과 함께, 입출력 장치(281)로부터의 조작 커맨드의 입력 등에 따라서 기억 장치(280c)로부터 프로세스 레시피를 판독하도록 구성된다. 그리고 CPU(280a)는 판독된 프로세스 레시피의 내용에 따라서 게이트 밸브(206)의 개폐 동작, 승강 기구(218)의 승강 동작, 각 펌프의 온 오프 제어 매스 플로우 컨트롤러의 유량 조정 동작 및 밸브 등을 제어 가능하도록 구성된다. 프로세스 레시피로서는 각 기판에 대응한 레시피가 기록된다. 예컨대 기판(200) 상에 SiO막을 형성하는 제1 레시피가 기억되어 기판(200S) 상에 SiN막을 형성하는 제2 레시피가 기억된다. 이들의 레시피는 상위 장치 등으로부터 각각의 기판을 처리하는 지시를 수신하면 판독하도록 구성된다.
또한 컨트롤러(280)는 전술한 프로그램을 격납한 외부 기억 장치(282)[예컨대 하드 디스크 등의 자기(磁氣) 디스크, DVD 등의 광(光)디스크, MO등의 광자기 디스크, USB메모리 등의 반도체 메모리]를 이용해서 컴퓨터에 프로그램을 인스톨하는 것 등에 의해 본 실시 형태에 따른 컨트롤러(280)를 구성할 수 있다. 또한 컴퓨터에 프로그램을 공급하기 위한 수단은 외부 기억 장치(282)를 개재해서 공급하는 경우에 한정되지 않는다. 예컨대 인터넷이나 전용 회선 등의 통신 수단을 이용해서 외부 기억 장치(282)를 개재하지 않고 프로그램을 공급하도록 해도 좋다. 또한 기억 장치(280c)나 외부 기억 장치(282)는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서 구성된다. 이하 이들을 총칭하여 단순히 기록 매체라고도 한다. 또한 본 명세서에서 기록 매체라는 단어를 이용한 경우는 기억 장치(280c) 단체만을 포함하는 경우, 외부 기억 장치(282) 단체만을 포함하는 경우, 또는 그 양방을 포함하는 경우가 있다.
(2) 기판 처리 공정
다음에는, 기판 처리 장치(100)를 이용하여 기판(200) 상에 박막을 형성하는 공정을 도 6을 참조하여 설명한다. 도 6은 본 발명의 실시 형태에 따른 성막 공정의 플로우 차트다.
여기서는 제1 원소 함유 가스로서 TiCl4가스를 이용하고 제2 원소 함유 가스로서 암모니아(NH3) 가스를 이용해서 패턴 형성 영역(200b) 상에 박막인 질화 티타늄 막을 형성하는 예를 설명한다. 질화 티타늄 막은 하드 마스크로서 이용된다.
<기판 반입·재치 공정: S202>
기판 반입·재치 공정(S202)을 설명한다. 기판 처리 장치(100)에서는 기판 재치대(212)를 기판(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 상태가 된다. 계속해서 게이트 밸브(206)를 열어 도시되지 않는 기판 이재기를 이용해서 처리실 내에 기판(200)을 반입하고, 리프트 핀(207) 상에 기판(200)을 이재 한다. 이에 의해 기판(200)은 기판 재치대(212)의 표면으로부터 돌출한 리프트 핀(207) 상에 수평 자세로 지지된다.
처리 용기(202) 내에 기판(200)을 반입하면 기판 이재기를 처리 용기(202)의 외로 퇴피시키고 게이트 밸브(206)를 닫아 처리 용기(202) 내를 밀폐한다. 그 후, 기판 재치대(212)를 상승시키는 것에 의해 기판 재치대(212)에 설치된 버퍼 구조(211) 상에 기판(200)을 재치한다. 이때 철부(211a)가 이면(200e)을 지지한다.
<가열 공정: S204>
기판(200)을 기판 재치대(212) 상에 재치할 때는 기판 재치대(212)의 내부에 매립된 가열부(213)에 전력을 공급한다. 기판(200)을 재치후, 핫 가스 공급관(220)으로부터 핫 가스를 공급한다. 이와 같이 하여 기판(200)의 표면이 소정의 온도가 되도록 제어한다. 기판(200)의 온도는 예컨대 실온 이상 500℃ 이하이며, 바람직하게는 실온 이상이며 400℃ 이하다. 이때 가열부(213)의 온도는 도시되지 않는 온도 센서에 의해 검출된 온도 정보에 기초해서 가열부(213)로의 통전 상태나 핫 가스의 공급량을 제어하는 것에 의해 조정된다.
그 후, 기판 재치대(212)를 상승시키는 것에 의해 전술한 처리 공간(205) 내의 처리 위치(기판 처리 포지션)까지 기판(200)을 상승시킨다.
처리 공간(205) 내의 처리 위치까지 상승하면 APC(266)는 배기관(262)의 컨덕턴스를 조정하고, DP(269)에 의한 처리 공간(205)의 배기 유량을 제어하고, 처리 공간(205)을 소정의 압력(예컨대 10-5Pa 내지 10-1Pa의 고진공)으로 유지한다.
또한 핫 가스 공급관(220)으로부터 공간(211b)에 핫 가스를 공급하고 기판(200)의 면내 온도가 소정의 온도가 되도록 제어한다. 온도는 예컨대 실온 이상 500℃ 이하이며, 바람직하게는 실온 이상이며 400℃ 이하다. 압력은 예컨대 50Pa 내지 5000Pa로 하는 것이 생각된다.
<성막 공정: S206>
기판 반입·재치 공정(S202) 및 가열 공정(S204)이 수행된 후, 성막 공정(S206)을 수행한다. 성막 공정(S206)에서는 프로세스 레시피에 따라서 제1 가스 공급계, 제2 가스 공급계를 제어하고 각 가스를 처리 공간(205)에 공급하는 것과 함께, 배기계를 제어하고 처리 공간을 배기하고, 기판(200) 상, 특히 패턴 형성 영역 상에 하드 마스크 막을 형성한다. 또한 여기서는 제1 가스와 제2 가스를 동시에 처리 공간에 존재시켜서 CVD처리를 수행하거나 제1 가스와 제2 가스를 교호(交互)적으로 공급해서 사이클릭 처리를 수행해도 좋다.
<판정 공정: S208> 및 <기판 반출 공정: S210>
판정 공정(S208)에서는, 가열 공정(S204) 내지 성막 공정(S206)을 하나의 사이클로 하여, 상기 사이클이 소정 횟수 수행되었는지를 판정한다. 소정 횟수 수행되었다면(도 6의 "YES"인 경우), 기판 반출 공정(S210)을 수행하고, 기판 처리 공정을 종료한다. 소정 횟수 수행되지 않았다면(도 6의 "NO"인 경우), 가열 공정(S204) 내지 성막 공정(S206)이 다시 수행된다. 다음으로 대기(待機)하는 미처리의 기판(200)이 있다면, 미처리의 기판(200)은 용기(202) 내에 반입한다. 미처리의 기판(200)을 반입하는 공정은 기판 반입 공정(S210)과 동일하다. 그 후, 반입된 미처리의 기판(200)에 대하여 가열 공정(S204) 내지 판정 공정(S208)이 실행되도록 이루어진다.
[제2 실시 형태]
다음에는, 제2 실시 형태를 도 7을 참조하여 설명한다. 제1 실시 형태와는 기판 재치대(212)의 형상이 다르다. 이하 제1 실시 형태와의 차이점을 중심으로 제2 실시 형태를 설명한다.
본 실시 형태에서의 기판 재치대(212)는 제1 실시 형태의 구조에 분산판(240)을 더 포함한다. 분산판(240)은 수평 방향이 기판(200)의 이면과 평행하게 되도록 설치된다. 예컨대 도 7에 도시된 바와 같이 철부(211a)의 측면에 고정된다. 즉 수직 방향에서 철부(211a)와 저부(211e) 사이에 분산판(240)이 설치된다. 분산판(240)은 분산공(241)을 포함한다. 분산공(241)은 분산판(240)의 적어도 이면(200d, 200e) 각각과 대향하는 위치에 설치된다. 분산판(240)은 높이 방향에서 기판(200)의 하면으로부터 하향으로 소정 거리 이간된 위치이며, 구멍(211d)보다 상방의 위치에 설치된다.
이와 같이 분산판(240)을 설치하는 것에 의해 핫 가스 공급공(221)으로부터 공급된 핫 가스를 이면(200d)과 이면(200e)에 균일하게 충돌 시킬 수 있다. 따라서 기판(200)의 면내 및 패턴 형성 영역(200b)을 균일하게 가열할 수 있다.
보다 바람직하게는 핫 가스 공급공(221)의 수직 방향의 위에 분산판(240)을 설치하는 것이 좋다. 이와 같이 하면 핫 가스가 분산판(240)에 충돌한 후, 공간(211b) 내에 균등에 확산되므로 기판(200)의 이면에 균등한 압력으로 접촉시킬 수 있다. 따라서 기판(200)을 균일하게 가열할 수 있다.
만일 직선상에 분산판(240)이 존재하지 않는 경우, 핫 가스가 판에 충돌하지 않고 기판의 이면에 충돌하므로 그 충돌 부분만 국지적으로 온도가 상승하는 우려가 있다. 본 실시 형태에서는 상기 구성으로 하는 것에 의해 국지적인 온도 상승을 막을 수 있다.
[제3 실시 형태]
다음에는, 제3 실시 형태를 도 8을 참조하여 설명한다. 제1 실시 형태와는 기판 재치대(212)의 형상이 다르다. 이하 제1 실시 형태와의 차이점을 중심으로 제3 실시 형태를 설명한다.
본 실시 형태에서는, 가열부(213)의 주위에 불활성 가스가 확산되고 가열되는 공간(250)을 설치하는 것과 함께, 공간을 구성하는 벽의 하나인 기판 재치대(212)의 저부(212a)에 불활성 가스 공급공을 접속하고, 또한 가스 가열부(225)를 설치하지 않는 점에서 제1 실시 형태와 다르다.
기판(200)을 처리할 때는 가스원(222)으로부터 공간(250)에 불활성 가스를 공급한다. 공급된 불활성 가스는 공간(250) 내에 확산하는 것과 함께, 가열부(213)에서 가열된다. 가열된 불활성 가스는 분산판(240)의 분산공(241)을 개재해서 기판(200)의 이면에 충돌하고 기판(200)을 가열시킨다.
이와 같은 구조로 하는 것에 의해 제1 실시예와 같이 별도 가열부를 설치할 필요가 없다. 따라서 용이하게 기판 처리 장치를 제조할 수 있다.
[다른 실시 형태]
이상으로 본 발명의 실시 형태를 구체적으로 설명했지만 거기에 한정되는 것이 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 갖가지 변경 가능하다.
또한 예컨대 상술한 실시 형태에서는 기판 처리 장치가 수행하는 성막 처리에서 제1 원소 함유 가스로서 TiCl4가스를 이용하고 제2 원소 함유 가스로서 NH3가스를 이용하여 기판(200) 상에 하드 마스크인 TiN막을 형성하는 예를 들었지만 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 하드 마스크로서는 기판(200a)과의 에칭 선택비를 얻을 수 있는 막이면 좋고, 예컨대 크롬, 몰리브덴 등의 금속이나 그들의 산화물 혹은 질화물이어도 좋다.
또한 본 실시 형태에서는 하드 마스크를 형성하는 예를 설명했지만 거기에 한정하는 것이 아니다. L템플릿을 형성하는 과정에서의 가열 공정이면 좋고, 예컨대 L템플릿의 구조의 결함 등을 수복하기 위한 성막 공정이어도 좋다.
100: 기판 처리 장치 200: 기판
212: 기판 재치대 225: 가스 가열부 280: 컨트롤러

Claims (14)

  1. 중앙에 패턴 형성 영역을 구비하고 외주에 비접촉 영역을 구비하는 기판의 상기 비접촉 영역의 이면(裏面)을 지지하는 철부(凸部) 및 상기 철부와 함께 공간을 구성하는 저부(底部)를 포함하는 기판 재치대;
    상기 기판 재치대를 포함하는 처리실;
    상기 처리실에 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급부; 및
    상기 공간에 핫 가스를 공급하는 핫 가스 공급부
    를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 핫 가스 공급부는 상기 저부에 설치되는 공급관을 포함하고,
    상기 공급관에는 가스를 가열하는 가열부가 설치되는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 공간은 적어도 상기 패턴 형성 영역 및 상기 비접촉 영역 각각의 이면의 하방에 설치되는 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    수직 방향에서 상기 철부의 상단 및 상기 저부 사이에 분산판이 설치되는 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 분산판은 상기 기판과 평행하여 배치되는 기판 처리 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    수직 방향에서 상기 철부의 상단 및 상기 저부 사이에 분산판이 설치되는 기판 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 분산판은 상기 기판과 평행하여 배치되는 기판 처리 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 공간은 적어도 상기 패턴 형성 영역 및 상기 비접촉 영역 각각의 이면의 하방에 설치되는 기판 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    수직 방향에서 상기 철부의 상단 및 상기 저부 사이에 분산판이 설치되는 기판 처리 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 분산판은 상기 기판과 평행하여 배치되는 기판 처리 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    수직 방향에서 상기 철부의 상단 및 상기 저부 사이에 분산판이 설치되는 기판 처리 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 분산판은 상기 기판과 평행하여 배치되는 기판 처리 장치.
  13. 중앙에 패턴 형성 영역을 구비하고 외주에 비접촉 영역을 구비하는 기판을 처리실에 반입하는 공정;
    상기 비접촉 영역의 이면을 지지하는 철부 및 상기 철부와 함께 공간을 구성하는 저부를 포함하는 기판 재치대의 상기 철부에 상기 비접촉 영역의 이면을 지지하는 공정; 및
    상기 공간에 핫 가스를 공급한 상태에서 상기 처리실에 처리 가스를 공급하여 상기 기판을 처리하는 공정;
    을 포함하는 리소그래피 템플릿의 제조 방법.
  14. 중앙에 패턴 형성 영역을 구비하고 외주에 비접촉 영역을 구비하는 기판을 처리실에 반입하는 처리;
    상기 비접촉 영역의 이면을 지지하는 철부 및 상기 철부와 함께 공간을 구성하는 저부를 포함하는 기판 재치대의 상기 철부에 상기 비접촉 영역의 이면을 지지하는 처리; 및
    상기 공간에 핫 가스를 공급한 상태에서 상기 처리실에 처리 가스를 공급하여 상기 기판을 처리하는 처리;
    를 컴퓨터에 의해 기판 처리 장치에 실행시키는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
KR1020170100907A 2016-12-13 2017-08-09 기판 처리 장치, 리소그래피 템플릿의 제조 방법 및 기록 매체 KR20180068277A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016241145A JP2018095916A (ja) 2016-12-13 2016-12-13 基板処理装置、リソグラフィ用テンプレートの製造方法、プログラム
JPJP-P-2016-241145 2016-12-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20180068277A true KR20180068277A (ko) 2018-06-21

Family

ID=62489157

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170100907A KR20180068277A (ko) 2016-12-13 2017-08-09 기판 처리 장치, 리소그래피 템플릿의 제조 방법 및 기록 매체

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10156798B2 (ko)
JP (1) JP2018095916A (ko)
KR (1) KR20180068277A (ko)
CN (1) CN108615693A (ko)
TW (1) TW201822248A (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6506785B2 (ja) * 2017-02-02 2019-04-24 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ リソグラフィ用テンプレートの製造方法、プログラム及び基板処理装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013235885A (ja) 2012-05-07 2013-11-21 Dainippon Printing Co Ltd ナノインプリントリソグラフィ用テンプレートの製造方法
JP2016063033A (ja) 2014-09-17 2016-04-25 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法および記録媒体

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1056054A (ja) * 1996-08-09 1998-02-24 Fujitsu Ltd ヒータ付き基板載置台、成膜装置及びエッチング装置
JP2000034568A (ja) * 1998-07-15 2000-02-02 Shibaura Mechatronics Corp 回転基板ホルダー
US6180926B1 (en) * 1998-10-19 2001-01-30 Applied Materials, Inc. Heat exchanger apparatus for a semiconductor wafer support and method of fabricating same
JP2000286267A (ja) * 1999-03-31 2000-10-13 Tokyo Electron Ltd 熱処理方法
JP2001102435A (ja) * 1999-07-28 2001-04-13 Tokyo Electron Ltd 載置台構造及び処理装置
US6634882B2 (en) * 2000-12-22 2003-10-21 Asm America, Inc. Susceptor pocket profile to improve process performance
WO2002065532A1 (fr) * 2001-02-15 2002-08-22 Tokyo Electron Limited Procede de traitement de piece et dispositif de traitement
JP4961179B2 (ja) * 2006-08-08 2012-06-27 株式会社日立国際電気 基板処理装置及び半導体装置の製造方法
JP4478164B2 (ja) * 2007-03-12 2010-06-09 株式会社日立ハイテクノロジーズ 微細構造転写装置、スタンパおよび微細構造の製造方法
JP5247175B2 (ja) * 2008-02-06 2013-07-24 株式会社アルバック 真空処理装置
TWI498988B (zh) * 2008-02-20 2015-09-01 Tokyo Electron Ltd A gas supply device, a film forming apparatus, and a film forming method
JP5288191B2 (ja) 2009-03-17 2013-09-11 大日本印刷株式会社 基板固定装置
JP4881413B2 (ja) * 2009-09-16 2012-02-22 株式会社東芝 識別マーク付きテンプレート及びその製造方法
JP5869899B2 (ja) * 2011-04-01 2016-02-24 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法、基板処理方法及びサセプタカバー
WO2014038667A1 (ja) * 2012-09-06 2014-03-13 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法及び記録媒体
JP6049485B2 (ja) * 2013-02-13 2016-12-21 新電元工業株式会社 半導体ウェーハの検査方法
KR101647877B1 (ko) * 2014-03-11 2016-08-11 세메스 주식회사 반도체 패키지들을 지지하기 위한 테이블 조립체
JP6202681B2 (ja) * 2014-03-26 2017-09-27 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラム

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013235885A (ja) 2012-05-07 2013-11-21 Dainippon Printing Co Ltd ナノインプリントリソグラフィ用テンプレートの製造方法
JP2016063033A (ja) 2014-09-17 2016-04-25 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法および記録媒体

Also Published As

Publication number Publication date
TW201822248A (zh) 2018-06-16
CN108615693A (zh) 2018-10-02
JP2018095916A (ja) 2018-06-21
US10156798B2 (en) 2018-12-18
US20180164702A1 (en) 2018-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101622666B1 (ko) 기판 처리 장치, 챔버 덮개 구조, 기판의 생산 방법을 기억한 프로그램 및 기판의 생산 방법
US20170198391A1 (en) Substrate processing apparatus
KR101755761B1 (ko) 기판 처리 방법, 프로그램, 제어 장치, 성막 장치 및 기판 처리 시스템
KR101739702B1 (ko) 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법, 및 기록매체
KR101965154B1 (ko) 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체
KR102111210B1 (ko) 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치 및 기록매체
KR20190108482A (ko) 기판 처리 장치, 기판 처리 시스템, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체
KR20170090967A (ko) 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체
KR20180068277A (ko) 기판 처리 장치, 리소그래피 템플릿의 제조 방법 및 기록 매체
TW201539618A (zh) 基板處理裝置
KR102055149B1 (ko) 리소그래피용 템플릿의 제조 방법, 기록 매체 및 기판 처리 장치
US20230064868A1 (en) Substrate Processing Apparatus, Substrate Processing Method, Non-transitory Computer-readable Recording Medium and Method of Manufacturing Semiconductor Device
KR20220134439A (ko) 반응관, 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법
KR20230033558A (ko) 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치 및 기록 매체
JP7058239B2 (ja) 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム
US20200173025A1 (en) Substrate Processing Apparatus
JP7364547B2 (ja) 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム
TWI835206B (zh) 基板處理裝置、基板處理方法、半導體裝置之製造方法及程式
KR20180063784A (ko) 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체
TW202415798A (zh) 基板處理裝置、半導體裝置之製造方法及程式
JP2024004275A (ja) 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
N231 Notification of change of applicant
E601 Decision to refuse application
SUBM Submission of document of abandonment before or after decision of registration