KR20190037130A - 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치, 기록매체 - Google Patents

반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치, 기록매체 Download PDF

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KR20190037130A
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마사요시 미나미
요시노부 나카무라
고스케 다카기
유키나오 가가
유지 다케바야시
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가부시키가이샤 코쿠사이 엘렉트릭
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Abstract

상하 방향으로 적재된 기판에 형성되는 막의 막 두께가, 기판 간에 변동되어버리는 것을 억제한다. DCS 가스를 공급하면서, N2 가스를 노즐(249a)로부터 처리실(201)에 공급함으로써, 상하 방향으로 연장된 노즐(249a)의 상단까지, DCS 가스가 N2 가스에 의해 밀려 올라간다. 또한, 처리실(201) 내의 가스를 하방으로부터 배기함으로써, 노즐(249a) 내를 흐르는 DCS 가스의 상류측인 처리실(201) 내의 하방부에 많이 DCS 가스가 공급되었다고 해도 배기된다. 이에 의해, 처리실(201)의 상하 방향으로 DCS 가스를 균일하게 공급할 수 있어, 기판에 형성되는 막의 막 두께를 기판간에서 균일하게 할 수 있다.

Description

반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치, 기록매체{METHOD OF MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE, SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, AND RECORDING MEDIUM}
본 발명은, 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치 및 기록매체에 관한 것이다.
특허문헌 1에는, 반도체 장치(디바이스)의 제조 공정의 일 공정으로서, 처리실 내에 수용된 기판에 막을 형성하는 성막 처리에 대해서 기재되어 있다.
일본 특허 공개 제2014-67877호 공보
성막 처리에서는, 상하 방향으로 적재된 기판을 수용한 처리실에, 원료 가스와 반응 가스를 공급하여, 적재된 기판의 각각에 막을 형성시킨다. 이와 같이, 상하 방향으로 적재된 기판의 각각에 막을 형성시키는 경우에, 기판이 배치된 위치에 따라서 막 두께가 상이해버리는 경우가 있다.
본 발명의 과제는, 상하 방향으로 적재된 기판에 형성되는 막의 막 두께가, 기판간에 변동되어버리는 것을 억제하는 것이다.
본 발명에 따르면, 복수의 기판을 배열해서 수용한 처리실의 배기를 실질적으로 멈춘 상태에서, 제1 노즐로부터 제1 불활성 가스 유량으로 불활성 가스를 상기 처리실에 공급하는 공정, 상기 처리실 내의 배기를 실질적으로 멈춘 상태에서, 상기 제1 노즐로부터 저류부에 저류한 원료 가스를 상기 처리실에 공급하면서, 상기 제1 노즐로부터 상기 제1 불활성 가스 유량보다 많은 제2 불활성 가스 유량으로 상기 불활성 가스를 상기 처리실에 공급하는 공정, 상기 처리실 내를 상기 원료 가스의 흐름의 상류측인 일단측으로부터 배기하고 있는 상태에서, 상기 제1 노즐로부터 상기 제1 불활성 가스 유량으로 상기 불활성 가스를 상기 처리실에 공급하는 공정을 차례로 행하여, 상기 처리실에 상기 원료 가스를 공급하는 공정과, 상기 원료 가스의 공급을 멈추는 공정과, 상기 처리실에 잔류하는 상기 원료 가스를 제거하는 공정과, 상기 처리실에 제2 노즐로부터 반응 가스를 공급하는 공정과, 상기 처리실에 잔류하는 상기 반응 가스를 제거하는 공정을 갖는 기술이 제공된다.
본 발명에 따르면, 상하 방향으로 적재된 기판에 형성되는 막의 막 두께가, 기판간에 변동되어버리는 것을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 반도체 장치의 제조 방법에 사용되는 기판 처리 장치를 나타낸 개략 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 따른 반도체 장치의 제조 방법에 사용되는 기판 처리 장치를 나타내고, 도 1의 A-A선 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태에 따른 반도체 장치의 제조 방법에 사용되는 기판 처리 장치에 구비된 컨트롤러를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시 형태에 따른 반도체 장치의 제조 방법의 성막 시퀀스에서의 각 부의 가동 타이밍을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 형태에 따른 반도체 장치의 제조 방법의 성막 시퀀스에서의 각 부의 가동 타이밍을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 형태에 따른 반도체 장치의 제조 방법의 작용을 이해하기 위한 그래프를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 형태에 따른 반도체 장치의 제조 방법에 사용되는 기판 처리 장치의 처리실 내에서의, DCS 가스의 시간의 경과에 수반하는 분압의 변화를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 형태에 대한 비교 형태에 관한 반도체 장치의 제조 방법에 사용되는 기판 처리 장치를 나타낸 개략 구성도이다.
본 발명의 실시 형태에 따른 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치 및 프로그램에 대해서 도 1 내지 도 8에 따라서 설명한다. 또한, 도면 중 나타내는 화살표 UP는, 장치 상방을 나타낸다.
(기판 처리 장치의 전체 구성)
기판 처리 장치(100)는, 도 1에 도시되는 바와 같이, 처리로(202)를 갖고, 처리로(202)에는, 가열 수단(가열 기구)으로서의 히터(207)가 배치되어 있다. 히터(207)는 원통 형상이며, 유지판으로서의 히터 베이스(도시하지 않음)에 지지됨으로써 수직으로 설치되어 있다.
히터(207)의 내측에는, 히터(207)와 동심원상으로 반응관(203)이 배치되어 있다. 반응관(203)은, 예를 들어 석영(SiO2) 또는 탄화 실리콘(SiC) 등의 내열성 재료로 이루어지고, 상단이 폐색되고 하단이 개구된 원통 형상으로 형성되어 있다. 반응관(203)의 하방에는, 반응관(203)과 동심원상으로, 매니폴드(인렛 플랜지)(209)가 배치되어 있다. 매니폴드(209)는, 예를 들어 스테인리스(SUS) 등의 금속으로 이루어지고, 상단 및 하단이 개구된 원통 형상으로 형성되어 있다. 매니폴드(209)의 상단부는, 반응관(203)의 하단부에 걸림 결합하고 있어, 반응관(203)을 지지하도록 구성되어 있다.
매니폴드(209)와 반응관(203)의 사이에는, 시일 부재로서의 O링(220a)이 설치되어 있다. 매니폴드(209)가 히터 베이스에 지지됨으로써, 반응관(203)은 수직으로 설치된 상태가 된다. 처리 용기의 통 중공부에는 처리실(201)이 형성되어 있다. 처리실(201)은, 복수매의 기판으로서의 웨이퍼(200)를, 후술하는 보트(217)에 의해 수평 자세로 수직 방향으로 다단으로 배열한 상태에서 수용 가능하게 구성되어 있다.
처리실(201) 내에는, 상하 방향으로 연장된 노즐(249a(제1 노즐), 249b(제2 노즐))이 매니폴드(209)의 측벽을 관통하도록 설치되어 있다. 노즐(249a, 249b)에는, 가스 공급관(232a, 232b)이 각각 접속되어 있다. 이에 의해, 처리실(201) 내에 복수 종류, 여기에서는 2종류의 가스를 공급할 수 있도록 구성되어 있다.
가스 공급관(232a, 232b)에는, 상류 방향으로부터 차례로, 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(241a, 241b) 및 개폐 밸브인 밸브(243a, 243b)가 각각 설치되어 있다. 가스 공급관(232a, 232b)의 밸브(243a, 243b)보다도 하류측에는, 불활성 가스를 공급하는 가스 공급관(232c, 232d)이 각각 접속되어 있다. 가스 공급관(232c, 232d)에는, 상류 방향으로부터 차례로, 유량 제어기(유량 제어부)인 MFC(241c, 241d) 및 개폐 밸브인 밸브(243c, 243d)가 각각 설치되어 있다.
또한, 가스 공급관(232a)에 있어서 가스 공급관(232c)이 접속된 접속부보다도 하류측에는, 원료 가스가 저류되는 저류부(탱크)(280) 및 밸브(265)가 상류측에서부터 이 순서로 설치되어 있다. 또한, 가스 공급관(232a)에 있어서 밸브(265)보다도 하류측에는, 가스 공급관(232c)으로부터 분기한 가스 공급관(232e)이 접속되어 있다. 또한, 가스 공급관(232e)에는, 유량 제어기(유량 제어부)인 MFC(241e) 및 개폐 밸브인 밸브(243e)가 상류측에서부터 이 순서로 설치되어 있다.
가스 공급관(232a)의 선단부에는, 노즐(249a)이 접속되어 있다. 노즐(249a)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 반응관(203)의 내벽과 웨이퍼(200)의 사이에서의 원환 형상의 공간에, 반응관(203)의 내벽의 하부로부터 상부를 따라, 웨이퍼(200)의 적재 방향(상하 방향) 상방을 향해서 상승되도록 설치되어 있다. 즉, 노즐(249a)은, 웨이퍼(200)가 배열되는 웨이퍼 배열 영역의 측방에 설치되어 있다. 노즐(249a)은 L자형의 롱 노즐로서 구성되어 있고, 그 수평부는 매니폴드(209)의 측벽을 관통하도록 설치되어 있고, 그 수직부는 적어도 웨이퍼 배열 영역의 일단측으로부터 타단측을 향해서 상승되도록 설치되어 있다. 노즐(249a)의 측면에는, 가스를 공급하는 가스 공급 구멍(250a)이 형성되어 있다. 가스 공급 구멍(250a)은, 반응관(203)의 중심을 향하도록 개구되어 있어, 웨이퍼(200)를 향해서 가스를 공급하는 것이 가능하게 되어 있다. 가스 공급 구멍(250a)은, 반응관(203)의 하부로부터 상부에 걸쳐 복수 형성되고, 각각이 동일한 개구 면적을 갖고, 또한 동일한 개구 피치로 형성되어 있다.
가스 공급관(232b)의 선단부에는, 노즐(249b)이 접속되어 있다. 노즐(249b)은, 가스 분산 공간인 버퍼실(237) 내에 설치되어 있다. 버퍼실(237)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 반응관(203)의 내벽과 웨이퍼(200)의 사이에서의 원환 형상의 공간에, 또한 처리실(201) 내의 하부로부터 상부에 걸치는 부분에, 웨이퍼(200)의 적재 방향을 따라서 설치되어 있다. 즉, 버퍼실(237)은, 웨이퍼 배열 영역의 측방의, 웨이퍼 배열 영역을 수평으로 둘러싸는 영역에 설치되어 있다.
버퍼실(237)의 웨이퍼(200)와 인접하는 벽의 단부에는, 가스를 공급하는 가스 공급 구멍(250c)이 형성되어 있다. 가스 공급 구멍(250c)은, 반응관(203)의 중심을 향하도록 개구되어 있어, 웨이퍼(200)를 향해서 가스를 공급하는 것이 가능하게 되어 있다. 가스 공급 구멍(250c)은, 반응관(203)의 하부로부터 상부에 걸쳐 복수 형성되고, 각각이 동일한 개구 면적을 갖고, 또한 동일한 개구 피치로 형성되어 있다.
노즐(249b)은, 버퍼실(237)의 가스 공급 구멍(250c)이 형성된 단부와 반대측의 단부에, 반응관(203)의 내벽의 하부로부터 상부를 따라, 웨이퍼(200)의 적재(배열) 방향 상방을 향해서 상승되도록 설치되어 있다. 즉, 노즐(249b)은, 웨이퍼(200)가 배열되는 웨이퍼 배열 영역의 측방에 설치되어 있다. 노즐(249b)은 L자형의 롱 노즐로서 구성되어 있고, 그 수평부는 매니폴드(209)의 측벽을 관통하도록 설치되어 있고, 그 수직부는 적어도 웨이퍼 배열 영역의 일단측으로부터 타단측을 향해서 상승되도록 설치되어 있다. 노즐(249b)의 측면에는, 가스를 공급하는 가스 공급 구멍(250b)이 형성되어 있다. 가스 공급 구멍(250b)은, 버퍼실(237)의 중심을 향하도록 개구되어 있다. 가스 공급 구멍(250b)은, 가스 공급 구멍(250c)과 마찬가지로, 반응관(203)의 하부로부터 상부에 걸쳐 복수 형성되어 있다.
가스 공급 구멍(250b)의 각각의 개구 면적이나 개구 피치를, 상류측에서부터 하류측에 걸쳐서 상술한 바와 같이 조절함으로써, 가스 공급 구멍(250b) 각각으로부터, 유속의 차가 있기는 하지만, 유량이 거의 동량인 가스를 분출시키는 것이 가능하게 된다. 그리고, 이들 복수의 가스 공급 구멍(250b) 각각으로부터 분출되는 가스를, 일단, 버퍼실(237) 내에 도입함으로써, 버퍼실(237) 내에서 가스의 유속 차의 균일화를 행하는 것이 가능하게 된다.
이와 같이, 본 실시 형태에서는, 반응관(203)의 내벽과, 적재된 복수의 웨이퍼(200)의 단부로 정의되는 원환 형상의 세로로 긴 공간 내, 즉, 원통형의 공간 내에 배치한 노즐(249a, 249b) 및 버퍼실(237)을 경유해서 가스를 반송하고 있다.
그리고, 노즐(249a, 249b) 및 버퍼실(237)에 각각 개구된 가스 공급 구멍(250a 내지 250c)으로부터, 웨이퍼(200)의 근방에서 처음으로 처리실(201) 내로 가스를 분출시키고 있다. 또한, 처리실(201) 내에서의 가스의 주된 흐름을, 웨이퍼(200)의 표면과 평행한 방향, 즉, 수평 방향으로 하고 있다. 이러한 구성으로 함으로써, 각 웨이퍼(200)에 균일하게 가스를 공급할 수 있어, 각 웨이퍼(200)에 형성되는 막의 막 두께의 균일성을 향상시키는 것이 가능하게 된다. 웨이퍼(200)의 표면 상을 흐른 가스, 즉, 반응 후의 잔류 가스는, 배기구, 즉, 후술하는 배기관(231)의 방향을 향해서 흐른다. 단, 이 잔류 가스의 흐름의 방향은, 배기구의 위치에 따라 적절히 특정되며, 수직 방향에 한한 것은 아니다.
가스 공급관(232a)으로부터는, 실리콘계 원료 가스로서, 본 실시 형태에서는, 클로로실란계 원료 가스인 디클로로실란(SiH2Cl2, 약칭: DCS) 가스가, 도 1에 도시되는 바와 같이, MFC(241a), 밸브(243a), 가스 공급관(232a), 저류부(280), 밸브(265), 노즐(249a)을 통해서 처리실(201) 내로 공급된다.
실리콘계 원료 가스란, 기체 상태의 실리콘계 원료, 예를 들어 상온 상압 하에서 액체 상태인 실리콘계 원료를 기화함으로써 얻어지는 가스나, 상온 상압 하에서 기체 상태인 실리콘계 원료 등을 말한다. 본 명세서에서 「원료」라는 말을 사용한 경우에는, 「액체 상태인 액체 원료」를 의미하는 경우, 「기체 상태인 원료 가스」를 의미하는 경우, 또는 그 양쪽을 의미하는 경우가 있다.
가스 공급관(232b)으로부터는, 반응 가스로서, 본 실시 형태에서는, 질소 함유 가스인 암모니아(NH3) 가스가, MFC(241b), 밸브(243b), 가스 공급관(232b), 노즐(249b), 버퍼실(237)을 통해서 처리실(201) 내로 공급된다.
가스 공급관(232c)으로부터는, 불활성 가스로서, 본 실시 형태에서는, 질소(N2) 가스가, MFC(241c), 밸브(243c), 저류부(280), 밸브(265), 가스 공급관(232a)을 통해서 처리실(201) 내로 공급된다.
가스 공급관(232e)으로부터는, 불활성 가스로서, 본 실시 형태에서는, 질소(N2) 가스가, MFC(241e), 밸브(243e), 가스 공급관(232a)을 통해서 처리실(201) 내로 공급된다.
가스 공급관(232d)으로부터는, 불활성 가스로서, 본 실시 형태에서는, 질소(N2) 가스가, MFC(241d), 밸브(243d), 가스 공급관(232b), 버퍼실(237)을 통해서 처리실(201) 내로 공급된다.
각 가스 공급관으로부터 상술한 바와 같은 가스를 각각 흘리는 경우, 주로, 가스 공급관(232a), MFC(241a), 밸브(243a), 저류부(280), 밸브(265)에 의해, 소정 원소를 포함하는 원료를 공급하는 원료 공급계, 즉, 원료 가스 공급계(실리콘계 원료 가스 공급계)로서의 클로로실란계 원료 가스 공급계가 구성된다. 노즐(249a)을, 클로로실란계 원료 가스 공급계에 포함해서 생각해도 된다. 클로로실란계 원료 가스 공급계를, 클로로실란계 원료 가스계라고 칭할 수도 있다.
또한, 주로, 가스 공급관(232b), MFC(241b), 밸브(243b)에 의해, 반응 가스를 공급하는 반응 가스 공급계, 즉, 반응 가스로서의 질소 함유 가스를 공급하는 질소 함유 가스 공급계가 구성된다. 노즐(249b), 버퍼실(237)을, 질소 함유 가스 공급계에 포함해서 생각해도 된다. 질소 함유 가스 공급계 공급계를, 질소 함유 가스 공급계라고 칭할 수도 있다.
또한, 주로, 가스 공급관(232c, 232d, 232e), MFC(241c, 241d, 241e), 밸브(243c, 243d, 243e)에 의해, 불활성 가스 공급계가 구성된다.
버퍼실(237) 내에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 도전체로 이루어지고, 가늘고 긴 구조를 갖는 2개의 막대 형상 전극(269, 270)이, 반응관(203)의 하부로부터 상부에 걸쳐 웨이퍼(200)의 적층 방향을 따라서 배치되어 있다. 막대 형상 전극(269, 270) 각각은, 노즐(249b)과 평행하게 설치되어 있다. 막대 형상 전극(269, 270) 각각은, 상부로부터 하부에 걸쳐 전극 보호관(275)에 의해 덮임으로써 보호되어 있다. 막대 형상 전극(269, 270)의 어느 한쪽은, 정합기(272)를 통해서 고주파 전원(273)에 접속되고, 다른 쪽은, 기준 전위인 접지에 접속되어 있다. 정합기(272)를 통해서 고주파 전원(273)으로부터 막대 형상 전극(269, 270) 사이에 고주파(RF) 전력을 인가함으로써, 막대 형상 전극(269, 270) 사이의 플라스마 생성 영역(224)에 플라스마가 생성된다. 주로, 막대 형상 전극(269, 270), 전극 보호관(275)에 의해 플라스마 발생기(플라스마 발생부)로서의 플라스마원이 구성된다. 플라스마원은, 후술하는 바와 같이 가스를 플라스마 상태로 활성화(여기)시키는 활성화 기구(여기부)로서 기능한다.
도 1에 도시되는 바와 같이, 반응관(203)에는, 처리실(201) 내의 분위기를 배기하는 배기관(231)이 접속되어 있다. 이 배기관(231)의 일단은, 처리실(201)의 하단부의 배기구에 접속되어 있다. 또한, 배기관(231)에는, 처리실(201) 내의 압력을 검출하는 압력 검출기(압력 검출부)로서의 압력 센서(245) 및 배기 밸브(압력 조정부)로서의 APC(Auto Pressure Controller) 밸브(244)를 통해서, 배기 장치로서의 진공 펌프(246)가 접속되어 있다. APC 밸브(244)는, 진공 펌프(246)를 작동시킨 상태에서 밸브를 개폐함으로써, 처리실(201) 내의 배기 및 배기 정지를 행할 수 있고, 또한, 진공 펌프(246)를 작동시킨 상태에서, 압력 센서(245)에 의해 검출된 압력 정보에 기초하여 밸브 개방도를 조절함으로써, 처리실(201) 내의 압력을 조정할 수 있도록 구성되어 있는 밸브이다. 주로, 배기관(231), APC 밸브(244), 압력 센서(245)에 의해 배기계가 구성된다. 진공 펌프(246)를 배기계에 포함해서 생각해도 된다.
매니폴드(209)의 하방에는, 매니폴드(209)의 하단 개구를 기밀하게 폐색 가능한 노구 덮개로서의 시일 캡(219)이 설치되어 있다. 시일 캡(219)은 매니폴드(209)의 하단에 수직 방향 하측으로부터 맞닿도록 구성되어 있다. 시일 캡(219)은 예를 들어 SUS 등의 금속으로 이루어지고, 원반 형상으로 형성되어 있다. 시일 캡(219)의 상면에는 매니폴드(209)의 하단과 맞닿는 시일 부재로서의 O링(220b)이 설치되어 있다. 시일 캡(219)의 처리실(201)과 반대측에는, 후술하는 보트(217)를 회전시키는 회전 기구(267)가 설치되어 있다. 회전 기구(267)의 회전축(255)은, 시일 캡(219)을 관통해서 보트(217)에 접속되어 있다. 회전 기구(267)는, 보트(217)를 회전시킴으로써 웨이퍼(200)를 회전시키도록 구성되어 있다. 시일 캡(219)은, 반응관(203)의 외부에 수직으로 설치된 승강 기구로서의 보트 엘리베이터(115)에 의해 수직 방향으로 승강되도록 구성되어 있다. 보트 엘리베이터(115)는, 시일 캡(219)을 승강시킴으로써, 보트(217)를 처리실(201) 내외로 반입 및 반출하도록 구성되어 있다. 보트 엘리베이터(115)는, 보트(217) 및 보트(217)에 지지되는 웨이퍼(200)를, 처리실(201) 내외로 반송하는 반송 장치(반송 기구)로서 구성되어 있다.
기판 지지구로서의 보트(217)는, 복수, 예를 들어 25 내지 200매의 웨이퍼(200)를, 수평 자세이면서 또한 서로 중심을 맞춘 상태에서 수직 방향으로 정렬시켜 다단으로 지지하도록, 즉, 간격을 두고 배열시키도록 구성되어 있다. 보트(217)는, 예를 들어 석영이나 SiC 등의 내열성 재료로 이루어진다. 보트(217)의 하부에는, 예를 들어 석영이나 SiC 등의 내열성 재료로 이루어지는 단열 부재(218)가 설치되어 있다.
처리실(201) 내에는 온도 검출기로서의 온도 센서(263)가 설치되어 있다. 온도 센서(263)에 의해 검출된 온도 정보에 기초하여 히터(207)에의 통전 상태를 조정함으로써, 처리실(201) 내의 온도가 원하는 온도 분포로 되도록 구성되어 있다. 온도 센서(263)는, 노즐(249a, 249b)과 마찬가지로 L자형으로 구성되어 있고, 반응관(203)의 내벽을 따라 설치되어 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(제어 수단)인 컨트롤러(121)는, CPU(Central Processing Unit)(121a), RAM(Random Access Memory)(121b), 기억 장치(121c), I/O 포트(121d)를 구비한 컴퓨터로서 구성되어 있다. RAM(121b), 기억 장치(121c), I/O 포트(121d)는, 내부 버스(121e)를 통해서, CPU(121a)와 데이터 교환 가능하게 구성되어 있다. 컨트롤러(121)에는, 예를 들어 터치 패널 등으로서 구성된 입출력 장치(122)가 접속되어 있다.
기억 장치(121c)는, 예를 들어 플래시 메모리, HDD(Hard Disk Drive) 등으로 구성되어 있다. 기억 장치(121c) 내에는, 기판 처리 장치의 동작을 제어하는 제어 프로그램이나, 후술하는 막 형성 등의 기판 처리의 수순이나 조건 등이 기재된 프로세스 레시피 등이, 판독 가능하게 저장되어 있다. 프로세스 레시피는, 후술하는 막 형성 공정 등의 기판 처리 공정에서의 각 수순을 컨트롤러(121)에 실행시켜, 소정의 결과를 얻을 수 있게 조합된 것이며, 프로그램으로서 기능한다. 이하, 이 프로세스 레시피나 제어 프로그램 등을 총칭하여, 간단히 프로그램이라고도 한다.
I/O 포트(121d)는, 상술한 MFC(241a 내지 241e), 밸브(243a 내지 243e, 265), 압력 센서(245), APC 밸브(244), 진공 펌프(246), 온도 센서(263), 히터(207), 회전 기구(267), 보트 엘리베이터(115), 정합기(272), 고주파 전원(273) 등에 접속되어 있다.
CPU(121a)는, 기억 장치(121c)로부터 제어 프로그램을 판독해서 실행함과 함께, 입출력 장치(122)로부터의 조작 커맨드의 입력 등에 따라서 기억 장치(121c)로부터 프로세스 레시피를 판독하도록 구성되어 있다. CPU(121a)는, 판독한 프로세스 레시피의 내용을 따르도록, MFC(241a 내지 241e)에 의한 각종 가스의 유량 조정 동작, 밸브(243a 내지 243e, 265)의 개폐 동작, APC 밸브(244)의 개폐 동작 및 압력 센서(245)에 기초하는 APC 밸브(244)에 의한 압력 조정 동작, 진공 펌프(246)의 기동 및 정지, 온도 센서(263)에 기초하는 히터(207)의 온도 조정 동작, 회전 기구(267)에 의한 보트(217)의 회전 및 회전 속도 조절 동작, 보트 엘리베이터(115)에 의한 보트(217)의 승강 동작, 정합기(272)에 의한 임피던스 조정 동작, 고주파 전원(273)의 전력 공급 등을 제어하도록 구성되어 있다.
컨트롤러(121)는, 전용의 컴퓨터로서 구성되어 있는 경우에 한하지 않고, 범용의 컴퓨터로서 구성되어 있어도 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 메모리나 메모리 카드 등의 반도체 메모리)(123)를 준비하여, 이 외부 기억 장치(123)를 사용해서 범용의 컴퓨터에 프로그램을 인스톨하거나 함으로써, 본 실시 형태의 컨트롤러(121)를 구성할 수 있다. 단, 컴퓨터에 프로그램을 공급하기 위한 수단은, 외부 기억 장치(123)를 통해서 공급하는 경우에 제한하지 않는다. 예를 들어, 인터넷이나 전용 회선 등의 통신 수단을 사용하여, 외부 기억 장치(123)를 통하지 않고 프로그램을 공급하도록 해도 된다. 기억 장치(121c)나 외부 기억 장치(123)는, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서 구성된다.
이하, 이들을 총칭하여, 간단히 기록 매체라고도 한다. 본 명세서에서 기록 매체라는 말을 사용한 경우에는, 기억 장치(121c) 단체만을 포함하는 경우, 외부 기억 장치(123) 단체만을 포함하는 경우, 또는 그 양쪽을 포함하는 경우가 있다.
(막 형성 공정)
이어서, 상술한 기판 처리 장치(100)를 사용하여, 반도체 장치(반도체 디바이스)의 제조 공정(제조 방법)의 일 공정으로서, 웨이퍼(200) 상에 막을 형성(성막)하는 성막 시퀀스를, 도 4 내지 도 5를 사용해서 구체적으로 설명한다. 이하의 설명에서, 기판 처리 장치(100)를 구성하는 각 부의 동작은 컨트롤러(121)에 의해 제어된다.
〔웨이퍼 차지 및 보트 로드〕
복수의 웨이퍼(200)가 보트(217)에 장전(웨이퍼 차지)되면, 도 1에 도시되는 바와 같이, 복수의 웨이퍼(200)를 지지한 보트(217)는, 보트 엘리베이터(115)에 의해 들어 올려져 처리실(201) 내로 반입(보트 로드)된다. 이 상태에서, 시일 캡(219)은 ○링(220b)을 통해서 매니폴드(209)의 하단을 시일한 상태가 된다.
또한, 본 명세서에서 「웨이퍼」라는 말을 사용한 경우에는, 「웨이퍼 그 자체」를 의미하는 경우나, 「웨이퍼와 그 표면에 형성된 소정의 층이나 막 등과의 적층체(집합체)」를 의미하는 경우, 즉, 표면에 형성된 소정의 층이나 막 등을 포함해서 웨이퍼라 칭하는 경우가 있다. 또한, 본 명세서에서 「웨이퍼의 표면」이라는 말을 사용한 경우에는, 「웨이퍼 그 자체의 표면(노출면)」을 의미하는 경우나, 「웨이퍼 상에 형성된 소정의 층이나 막 등의 표면, 즉, 적층체로서의 웨이퍼의 최표면」을 의미하는 경우가 있다.
따라서, 본 명세서에서 「웨이퍼에 대하여 소정의 가스를 공급한다」라고 기재했을 경우에는, 「웨이퍼 그 자체의 표면(노출면)에 대하여 소정의 가스를 직접 공급한다」는 것을 의미하는 경우나, 「웨이퍼 상에 형성되어 있는 층이나 막 등에 대하여, 즉, 적층체로서의 웨이퍼의 최표면에 대하여 소정의 가스를 공급한다」는 것을 의미하는 경우가 있다. 또한, 본 명세서에서 「웨이퍼 상에 소정의 층(또는 막)을 형성한다」라고 기재했을 경우에는, 「웨이퍼 그 자체의 표면(노출면) 상에 소정의 층(또는 막)을 직접 형성한다」는 것을 의미하는 경우나, 「웨이퍼 상에 형성되어 있는 층이나 막 등의 위, 즉, 적층체로서의 웨이퍼의 최표면 상에 소정의 층(또는 막)을 형성한다」는 것을 의미하는 경우가 있다.
〔압력 조정 및 온도 조정〕
처리실(201) 내의 압력, 즉, 웨이퍼(200)가 존재하는 공간의 압력이 원하는 압력(진공도)으로 되도록 진공 펌프(246)에 의해 배기된다. 이때, 처리실(201) 내의 압력은 압력 센서(245)로 측정되고, 이 측정된 압력 정보에 기초하여 APC 밸브(244)가 피드백 제어된다(압력 조정). 진공 펌프(246)는, 적어도 웨이퍼(200)에 대한 처리가 종료될 때까지의 동안에는 상시 작동시킨 상태를 유지한다.
또한, 처리실(201) 내의 웨이퍼(200)가 원하는 온도로 되도록 히터(207)에 의해 가열된다. 이때, 처리실(201) 내가 원하는 온도 분포로 되도록, 온도 센서(263)가 검출한 온도 정보에 기초하여 히터(207)에의 통전 상태가 피드백 제어된다(온도 조정). 히터(207)에 의한 처리실(201) 내의 가열은, 적어도 웨이퍼(200)에 대한 처리가 종료될 때까지의 동안에는 계속해서 행하여진다. 단, 실온에서 웨이퍼(200)에 대한 처리를 행하는 경우에는, 히터(207)에 의한 처리실(201) 내의 가열은 행하지 않아도 된다.
계속해서, 회전 기구(267)에 의한 보트(217) 및 웨이퍼(200)의 회전을 개시한다. 회전 기구(267)에 의한 보트(217) 및 웨이퍼(200)의 회전은, 적어도, 웨이퍼(200)에 대한 처리가 종료될 때까지의 동안에는 계속해서 행하여진다.
〔웨이퍼 상에의 막 성형〕
[DCS 가스의 공급]
우선, 처리실(201)에 DCS 가스를 공급하는 공정에 대해서 설명한다. 처리실(201)에 DCS 가스를 공급하는 공정에서는, 웨이퍼(200)를 수용한 처리실(201)의 배기를 실질적으로 멈춘 상태에서, 상하 방향으로 연장된 노즐(249a)로부터 제1 불활성 가스 유량으로 N2 가스를 처리실(201)에 공급하는 공정, 처리실(201) 내의 배기를 실질적으로 멈춘 상태에서, 노즐(249a)로부터 저류부(280)에 저류한 DCS 가스를 처리실(201)에 공급하면서, 노즐(249a)로부터 제1 불활성 가스 유량보다 많은 제2 불활성 가스 유량으로 N2 가스를 처리실(201)에 공급하는 공정, 처리실(201) 내를 하방으로부터 배기하고 있는 상태에서, 노즐(249a)로부터 제1 불활성 가스 유량으로 N2 가스를 처리실(201)에 공급하는 공정을 차례로 행한다.
- 처리실(201)의 배기를 실질적으로 멈춘 상태에서, 제1 불활성 가스 유량으로 N2 가스를 처리실(201)에 공급하는 공정-
웨이퍼(200)를 수용한 처리실(201)의 배기를 실질적으로 멈춘 상태에서, 상하 방향으로 연장된 노즐(249a)로부터 제1 불활성 가스 유량으로 N2 가스를 처리실(201)에 공급하는 공정은, 도 4, 도 5에 도시하는 시퀀스의 제어 A로 예를 들어 1초(1s)간 행하여진다.
이 공정에서는, 도 1에 도시하는 밸브(243a)를 개방하고, 밸브(243b)를 폐쇄하고, 밸브(243c)를 폐쇄하고, 밸브(243d)를 개방하고, 밸브(243e)를 개방하고, 밸브(265)를 폐쇄한다. 또한, APC 밸브(244)를 폐쇄한다. 이와 같이, 밸브(243a)를 개방하고, 밸브(265)를 폐쇄함으로써, 저류부(280)에 DCS 가스를 저류한다. 또한, 밸브(243e)를 개방함으로써 제1 불활성 가스 유량(예를 들어, 0.5 내지 3.0〔slm〕의 범위 내의 소정의 값)으로, N2 가스를 노즐(249a)로부터 처리실(201)에 공급한다. 또한, 밸브(243d)를 개방함으로써, 예를 들어 유량 0.5 내지 5.0〔slm〕의 범위 내의 소정의 값으로, 역류 방지용 가스로서의 N2 가스를 노즐(249b)로부터 처리실(201)에 공급한다. 또한, APC 밸브(244)를 폐쇄함으로써, 처리실(201) 내의 배기를 실질적으로 멈춘 상태로 한다. 이때 히터(207)의 온도는, 웨이퍼(200)의 온도가, 예를 들어 300 내지 600℃의 범위 내의 값이 되는 온도로 설정한다.
여기서, 처리실(201) 내의 배기를 실질적으로 멈춘 상태란, 배기 밸브로서의 APC 밸브(244)를 실질적으로 폐쇄한 상태로 하여, 처리실(201) 내의 배기를 실질적으로 멈춘 상태로 한다. 「실질적으로」란, 이하의 상태를 포함한다. 즉, APC 밸브(244)를 완전 폐쇄(풀 클로즈)로 하여, 처리실(201) 내의 배기를 멈춘 상태를 포함한다. 또한, APC 밸브(244)를 약간 개방하여, 처리실(201) 내를 약간 배기하고 있는 상태를 포함한다.
여기서, APC 밸브(244)를 약간 개방해서 처리실(201) 내를 약간 배기하고 있는 상태에는, N2 가스의 단위 시간당 공급량(공급 레이트) FB〔sccm〕에 대하여, 처리실(201) 내의 단위 시간당 배기량(배기 레이트) V〔sccm〕를 훨씬 작게 한 상태, 즉, FB>>V가 되도록 하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, APC 밸브(244)를 약간 개방해서 처리실(201) 내를 약간 배기하고 있는 상태에는, 처리실(201) 내의 단위 시간당 배기량 V가 N2 가스의 단위 시간당 공급량 FB의 ±10％ 이하인 상태를 포함한다.
또한, 본 공정에서는, APC 밸브(244)를 완전 폐쇄로 해서, 처리실(201) 내의 배기를 정지한 상태에서 가스의 공급을 행하는 것으로 한다.
-DCS 가스를 처리실에 공급하면서, 제2 불활성 가스 유량으로 N2 가스를 처리실(201)에 공급하는 공정-
처리실(201)의 배기를 실질적으로 멈춘 상태에서, 노즐(249a)로부터 저류부(280)에 저류한 DCS 가스를 처리실(201)에 공급하면서, 노즐(249a)로부터 제1 불활성 가스 유량보다 많은 제2 불활성 가스 유량으로 N2 가스를 처리실(201)에 공급하는 공정은, 도 4, 도 5에 도시하는 시퀀스의 제어 B로 예를 들어 3초간 행하여진다.
이 공정에서는, 밸브(243a)를 폐쇄하고, 밸브(243b)를 폐쇄하고, 밸브(243c)를 폐쇄하고, 밸브(243d)를 개방하고, 밸브(243e)를 개방하고, 밸브(265)를 개방한다. 또한, APC 밸브(244)를 폐쇄한다. 이와 같이, 밸브(243a)를 폐쇄하고, 밸브(265)를 개방함으로써, 저류부(280)에 저류된 DCS 가스(예를 들어, 100 내지 250cc의 범위 내의 소정의 양)를 노즐(249a)로부터 처리실(201)에 공급한다(소위 플래시 공급, 또는 플래시 플로우). 이때, DCS 가스는, 순간적으로 많은 양이 처리실(201)에 공급되고, 서서히 적은 양이 처리실(201)에 공급되게 된다. 예를 들어, 2〔s〕에서는 5 내지 11〔slm〕의 범위 내의 유량으로 DCS 가스가 처리실(201)에 공급되고, 서서히 감소하여, 4〔s〕에서는, 0.2 내지 3〔slm〕의 범위 내의 유량 정도가 된다. 또한, 밸브(243e)를 개방하고, MFC(241e)를 제어함으로써, 제1 불활성 가스 유량보다 많은 제2 불활성 가스 유량(예를 들어, 1.5 내지 4.5〔slm〕의 범위 내의 소정의 값)으로, N2 가스를 노즐(249a)로부터 처리실(201)에 공급한다. 이에 의해, 저류부(280)에 저류된 DCS 가스를, N2 가스에 의해 밀어내어 노즐(249a)로부터 처리실(201)에 공급한다. 또한, 밸브(243d)를 개방함으로써, 예를 들어 유량 1.0 내지 5.0〔slm〕의 범위 내의 소정의 값으로, 역류 방지용 가스로서의 N2 가스를 노즐(249b)로부터 처리실(201)에 공급한다.
이 공정에서는, 처리실(201)의 압력이 750〔Pa〕 정도까지 상승한다. 또한, APC 밸브(244)를 개방하기 시작하여, 배기를 시작한다. 예를 들어, 도 5에서는 4〔s〕 부근에서부터 APC 밸브(244)를 열기 시작한다.
- 처리실(201)을 배기하고 있는 상태에서, 제1 불활성 가스 유량으로 N2 가스를 처리실(201)에 공급하는 공정-
처리실(201)을 배기하고 있는 상태에서, 노즐(249a)로부터 제1 불활성 가스 유량으로 N2 가스를 처리실(201)에 공급하는 공정은, 도 4, 도 5에 도시하는 시퀀스의 제어 C로 3초간 행하여진다.
이 공정에서는, 밸브(243a)를 개방하고, 밸브(243b)를 폐쇄하고, 밸브(243c)를 폐쇄하고, 밸브(243d)를 개방하고, 밸브(243e)를 개방하고, 밸브(265)를 폐쇄한다. 또한, APC 밸브(244)를 개방해서 처리실(201) 내의 압력이 예를 들어 700 내지 1200〔Pa〕의 범위 내의 소정의 값이 되도록 압력 조절한다. 이와 같이, 밸브(243a)를 개방하고, 밸브(265)를 개방함으로써, 저류부(280)에 DCS 가스를 다시 저류하기 시작한다. 또한, 밸브(243e)를 개방하고, MFC(241e)를 제어함으로써, 제1 불활성 가스 유량(예를 들어, 1.3 내지 1.7〔slm〕의 범위 내의 소정의 값)으로, N2 가스를 노즐(249a)로부터 처리실(201)에 공급한다. 또한, 밸브(243d)를 개방함으로써, 예를 들어 유량 1.3 내지 1.7〔slm〕의 범위 내의 소정의 값으로, 역류 방지용 가스로서의 N2 가스를 노즐(249b)로부터 처리실(201)에 공급한다. 또한, 상술에서는, 밸브(243a)를 폐쇄한 상태에서 DCS 가스를 처리실에 공급하는 공정을 행한 후에 처리실(201) 내로 공급된 DCS 가스의 반응을 기다림으로써 본 공정을 행하고 있지만, 밸브(243a)를 개방해서 저류부(280)를 통과한 DCS 가스를 흘림으로써 본 공정을 행하도록 해도 된다. 그 경우, 밸브(243a)를 폐쇄한 상태에서 DCS 가스를 처리실에 공급하는 공정에서 흘리는 DCS 가스의 유량을 제1 원료 가스 유량이라고 하고, 밸브(243a)를 개방해서 저류부(280)를 통과한 DCS 가스를 흘림으로써 행하는 본 공정의 DCS 가스의 유량을 제2 원료 가스 유량(예를 들어, 0.5 내지 2.0〔slm〕의 범위 내의 소정의 값)이라고 칭해도 된다.
이 공정에서는, 처리실(201)의 압력이, 예를 들어 750〔Pa〕부터 900〔Pa〕에 조금 못미치는 정도까지 상승한다.
이와 같이, 처리실(201)에 DCS 가스를 공급함으로써, 웨이퍼(200)(표면의 하지막) 상에, 제1층으로서 Si 함유층의 형성이 개시된다. Si 함유층은 Si층이어도 되고, DCS 가스의 흡착층이어도 되고, 그 양쪽을 포함하고 있어도 된다.
[DCS 가스의 제거]
- DCS 가스를 제거하는 공정 -
처리실(201)에 잔류하는 DCS 가스를 제거하는 공정은, 도 5에 도시하는 시퀀스의 제어 D로 행하여진다.
이 공정에서는, 밸브(243a)를 폐쇄하고, 밸브(243b)를 폐쇄하고, 밸브(243c)를 개방하고, 밸브(243d)를 개방하고, 밸브(243e)를 개방하고, 밸브(265)를 개방한다. 또한, APC 밸브(244)를 개방한다. 이와 같이, 밸브(243c, 243e, 267)를 개방함으로써, N2 가스를 노즐(249a)로부터 처리실(201)에 공급한다. 또한, 밸브(243d)를 개방함으로써, N2 가스를 노즐(249b)로부터 처리실(201)에 공급한다.
이와 같이, 처리실(201)에 잔류하는 DCS 가스를 제거하는 공정에서는, APC 밸브(244)를 개방하고, 진공 펌프(246)에 의해 처리실(201) 내의 가스를 배기하여, 처리실(201) 내에 잔류하는 미반응 또는 Si 함유층의 형성에 기여한 후의 DCS 가스를 처리실(201) 내로부터 배제한다(잔류 가스 제거). 단, 충분한 배기량이 얻어지는 것이라면, APC 밸브(244)는 완전 개방으로 하지 않아도 된다. 이때, 밸브(243c, 243d)는 개방하여, N2 가스의 처리실(201) 내에의 공급을 유지한다. N2 가스는 퍼지 가스로서 작용하고, 이에 의해, 처리실(201) 내에 잔류하는 미반응 또는 Si 함유층의 형성에 기여한 후의 DCS 가스를 처리실(201) 내로부터 배제하는 효과를 높일 수 있다.
이때, 처리실(201) 내에 잔류하는 가스를 완전히 배제하지 않아도 되고, 처리실(201) 내를 완전히 퍼지하지 않아도 된다. 처리실(201) 내에 잔류하는 가스가 미량이면, 그 후에 행하여지는 공정에서 악영향이 발생하지 않는다. 이때 처리실(201) 내로 공급하는 N2 가스의 유량도 대유량으로 할 필요는 없고, 예를 들어 처리실(201)의 용적과 동일 정도의 양을 공급함으로써, 후속 공정에서 악영향이 발생하지 않을 정도의 퍼지를 행할 수 있다. 이와 같이, 처리실(201) 내를 완전히 퍼지하지 않음으로써, 퍼지 시간을 단축하여, 스루풋을 향상시킬 수 있다. 또한, N2 가스의 소비도 필요 최소한으로 억제하는 것이 가능하게 된다.
[NH3 가스의 공급]
- 처리실(201)에 노즐(249b)로부터 NH3 가스를 공급하는 공정 -
처리실(201)에 노즐(249b)로부터 NH3 가스를 공급하는 공정은, 도 5에 도시하는 시퀀스의 제어 E로 행하여진다.
이 공정에서는, 밸브(243a)를 개방하고, 밸브(243b)를 개방하고, 밸브(243c)를 폐쇄하고, 밸브(243d)를 폐쇄하고, 밸브(243e)를 개방하고, 밸브(265)를 폐쇄한다. 또한, APC 밸브(244)를 개방한다. 또한, 막대 형상 전극(269, 270) 사이에 전압을 인가한다. 즉, 플라스마 여기한 가스를 처리실(201)에 공급한다.
이와 같이, 밸브(243a)를 개방하고, 밸브(265)를 폐쇄함으로써, 저류부(280)에 DCS 가스를 저류한다. 또한, 밸브(243e)를 개방함으로써 역류 방지용 가스로서의 N2 가스를 노즐(249a)로부터 처리실(201)에 공급한다. 또한, 밸브(243b)를 개방함으로써, 유량 0.5 내지 10〔slm〕의 범위 내의 소정의 값으로, NH3 가스를 노즐(249b)로부터 처리실(201)에 공급한다. 또한, APC 밸브(244)를 개방함으로써, 진공 펌프(246)에 의해 처리실(201) 내의 가스를 배기한다. 이때 히터(207)의 온도는, DCS 가스의 공급 시와 마찬가지의 값이 되도록 설정한다.
이에 의해, NH3 가스가, 웨이퍼(200)의 표면에 형성된 Si 함유층과 표면 반응(화학 흡착)하여, 웨이퍼(200) 상에 SiN막이 성막된다.
[NH3 가스의 제거]
- 처리실(201)에 잔류하는 NH3 가스를 제거하는 공정 -
처리실(201)에 잔류하는 NH3 가스를 제거하는 공정은, 도 5에 도시하는 시퀀스의 제어 F로 행하여진다.
이 공정에서는, 밸브(243a)를 개방하고, 밸브(243b)를 폐쇄하고, 밸브(243c)를 폐쇄하고, 밸브(243d)를 개방하고, 밸브(243e)를 개방하고, 밸브(265)를 폐쇄한다. 또한, APC 밸브(244)를 개방한다. 또한, 막대 형상 전극(269, 270) 사이에 인가한 전압을 정지한다.
이와 같이, 밸브(243a)를 개방하고, 밸브(265)를 폐쇄함으로써, 저류부(280)에 DCS 가스를 저류한다. 또한, 밸브(243e)를 개방함으로써, N2 가스를 노즐(249a)로부터 처리실(201)에 공급한다. 또한, 밸브(243d)를 개방함으로써, N2 가스를 노즐(249b)로부터 처리실(201)에 공급한다.
상술한 각 공정을 1 사이클로 하고, 이 사이클을 1회 이상(소정 횟수) 행함으로써, 웨이퍼(200) 상에 소정 조성 및 소정 막 두께의 SiN막을 형성할 수 있다. 상술한 사이클은, 복수회(n회) 반복하는 것이 바람직하다. 즉, 1 사이클당 형성하는 SiN층의 두께를 원하는 막 두께보다도 작게 하여, 상술한 사이클을 원하는 막 두께가 될 때까지 복수회 반복하는 것이 바람직하다.
이때, 도 4에 도시하는 시퀀스의 제어 B 및 제어 C의 공정(DCS 가스를 공급하는 공정)에서, 처리실(201) 내의 가스 배기량과, 불활성 가스인 N2 가스의 유량(공급량)을 변화시킴으로써 DCS 가스의 공급 농도가 조절된다. 이에 의해, Si 농도, N 농도를 조정할 수 있어, SiN막의 조성비를 제어할 수 있다.
또한, 밸브(243a)를 개방하고, 밸브(265)를 개방함으로써, 저류부(280)에 DCS 가스를 저류하는 처리는, 소정의 양이 저류될 때까지 계속한다. 예를 들어, 처리실(201)에 노즐(249b)로부터 NH3 가스를 공급하는 공정, 처리실(201)에 잔류하는 NH3 가스를 제거하는 공정까지 계속해도 된다.
〔퍼지 및 대기압 복귀〕
소정 조성 및 소정 막 두께의 SiN막을 형성하는 성막 처리가 이루어지면, 밸브(243c, 243d, 243e)를 개방하여, 가스 공급관(232c, 232d, 232e) 각각으로부터 불활성 가스로서의 N2 가스를 처리실(201) 내로 공급하고, 배기관(231)으로부터 배기한다. N2 가스는 퍼지 가스로서 작용하고, 이에 의해, 처리실(201) 내가 불활성 가스로 퍼지되어, 처리실(201) 내에 잔류하는 가스나 반응 부생성물이 처리실(201) 내로부터 제거된다(퍼지). 그 후, 처리실(201) 내의 분위기가 불활성 가스로 치환되고(불활성 가스 치환), 처리실(201) 내의 압력이 상압으로 복귀된다(대기압 복귀).
〔보트 언로드 및 웨이퍼 디스차지〕
그 후, 보트 엘리베이터(115)에 의해 시일 캡(219)이 하강되어, 매니폴드(209)의 하단이 개구됨과 함께, 처리가 끝난 웨이퍼(200)가, 보트(217)에 지지된 상태에서 매니폴드(209)의 하단으로부터 반응관(203)의 외부로 반출(보트 언로드)된다. 그 후, 처리가 끝난 웨이퍼(200)는 보트(217)로부터 취출된다(웨이퍼 디스차지).
(작용)
이어서, 본 실시 형태의 작용에 대해서, 비교 형태와 비교하면서 설명한다. 우선, 비교 형태에 대해서, 본 실시 형태와 상이한 부분을 주로 설명한다.
〔비교 형태〕
비교 형태에 사용되는 기판 처리 장치(1100)의 가스 공급관(232a)에는, 도 8에 도시된 바와 같이, 저류부(280) 및 밸브(265)가 설치되어 있지 않다. 또한, 기판 처리 장치(1100)에는, 가스 공급관(232e), MFC(241e) 및 밸브(243e)가 설치되어 있지 않다. 즉, 처리실(201)에 공급되는 DCS 가스를 밀어내기 위한 희석용 가스로서의 N2 가스는 사용되지 않는다.
〔본 실시 형태의 작용〕
이어서, 본 실시 형태의 작용에 대해서 설명한다. 또한, 비교 형태의 제조 방법의 작용에 대해서는, 본 실시 형태의 작용과 상이한 부분을 주로 설명한다.
도 7에는, 본 실시 형태에 사용되는 기판 처리 장치(100)의 처리실(201) 내에서의, 시간의 경과에 수반하는 DCS 가스의 분압의 변화를 시뮬레이션한 결과가 도시되어 있다. 도트 밀도가 높을수록, 도트 밀도가 낮은 경우에 비해 분압이 높은 것을 나타내고 있다. 그리고, 도 7에는, 도 4에 도시하는 시퀀스의 제어 A부터 제어 C까지의 DCS 가스의 분압이, 1초 경과마다 도시되어 있다. 또한, 편의상, 배기관(231)에 대해서는, 반응관(203)의 도면 중 좌측에 설치되어 있다.
본 실시 형태에서는, 도 4에 도시하는 시퀀스의 제어 B로 행하여지는, 밸브(243a)를 폐쇄하고, 밸브(265)를 개방함으로써, 저류부(280)에 저류된 DCS 가스를, 노즐(249a)로부터 처리실(201)에 공급한다. 또한, 밸브(243e)를 개방하고, MFC(241e)를 제어함으로써, 제1 불활성 가스 유량보다 많은 제2 불활성 가스 유량으로, N2 가스를 노즐(249a)로부터 처리실(201)에 공급한다.
이와 같이, 처리실(201) 내의 배기의 정지와, 처리실(201)에의 다량의 N2 가스의 공급을 동일한 타이밍에 행함으로써, 도 7에 도시된 바와 같이, 제어 B의 3〔s〕, 4〔s〕간에는, 처리실(201) 내의 DCS 가스의 분압이 높은 상태가 된다.
또한, 제1 불활성 가스 유량보다 많은 제2 불활성 가스 유량으로, N2 가스를 노즐(249a)로부터 처리실(201)에 공급함으로써, 상하 방향으로 연장된 노즐(249a)의 상단(선단)까지, DCS 가스가 N2 가스에 의해 밀려 올라간다. 이에 의해, DCS 가스의 흐름의 상류측인 노즐(249a)의 하방부로부터 공급되는 DCS 가스의 유량이 많아지는 것을 억제한다.
또한, 본 실시 형태에서는, 도 4에 도시하는 시퀀스의 제어 C로 행하여지는, 처리실(201)을 배기하고 있는 상태에서, 제1 불활성 가스 유량으로 N2 가스를 처리실(201)에 공급하는 공정에서는, APC 밸브(244)를 개방함으로써, 진공 펌프(246)에 의해 처리실(201) 내의 가스를 배기한다. 또한, 밸브(243e)를 개방하고, MFC(241e)를 제어함으로써, 노즐(249a)로부터 제2 불활성 가스 유량보다 적은 제1 불활성 가스 유량으로 N2 가스를 처리실(201)에 공급한다.
또한, 진공 펌프(246)에 의해 처리실(201) 내의 가스를 하방으로부터 배기함으로써, 제어 C의 5〔s〕, 6〔s〕에서는, 처리실(201) 내의 하방부로부터 보다 많이 DCS 가스가 배기된다. 구체적으로는, 예를 들어 처리실(201)의 가스의 배기를 멈춘 상태에서는, 처리실(201) 내의 DCS 가스는, 노즐(249a) 내를 흐르는 DCS 가스의 상류측인 노즐(249a)의 하방부로부터 많이 DCS 가스가 흐른다. 하류측인 노즐(249a)의 상방부로 감에 따라서, 노즐(249a) 내의 DCS 가스 밀도가 낮아지기 때문에, 노즐(249a)의 상방부로부터 공급되는 DCS 가스의 양은 적어지는 경향이 있다. 이와 같이, DCS 가스의 흐름의 상류측인 노즐(249a)의 하방부가 배치된 처리실(201) 내의 하방부에서의 DCS 가스의 농도는, DCS 가스의 흐름의 하류측인 노즐(249a)의 상방부가 배치된 처리실(201) 내의 상방부에서의 DCS 가스의 농도에 비해 높아진다. 그러나, 본 실시 형태에서는, 상술한 바와 같이, 처리실(201) 내의 가스를 DCS 가스의 상류측인 노즐(249a)의 하방부가 배치된 처리실(201)의 하단 측으로부터 배기한다. 이에 의해, 처리실(201) 내의 하방부로부터 DCS 가스가 많이 배기됨으로써, DCS 가스의 농도가, 처리실(201) 내의 상방부, 중앙부 및 하방부 각각의 부분에서 균일해진다.
이와 같이, 처리실(201) 내의 가스의 배기와, 처리실(201)에의 소량의 N2 가스의 공급을 동일한 타이밍에 행함으로써, 도 7에 도시된 바와 같이, 제어 C의 6〔s〕, 7〔s〕간에는, 처리실(201) 내의 하방부에서의 DCS 가스의 분압이, 처리실(201) 내의 상방부에서의 DCS 가스의 분압에 비해 낮아진다.
또한, 진공 펌프(246)에 의해 처리실(201) 내의 가스를 하방으로부터 배기함으로써, 상술한 제어 B와 마찬가지로, DCS 가스의 농도가, 처리실(201) 내의 상방부, 중앙부 및 하방부 각각의 부분에서 균일해진다.
이에 비해, 비교 형태에서는, 상술한 바와 같이, DCS 가스를 밀어내기 위한 희석용 가스로서의 N2 가스는 사용되지 않는다. 이 때문에, 상술한 본 실시 형태와 같이, 상하 방향으로 연장되는 노즐(249a)의 상단(선단)까지, DCS 가스가 밀려 올라가지 않는다. 이에 의해, 비교 형태에서는, 노즐(249a)의 상단에서 DCS 가스가 처리실(201) 내로 공급되는 양은, 노즐(249a)의 중앙부 및 하단에서 DCS 가스가 처리실(201) 내로 공급되는 양에 비해 적어진다.
또한, 비교 형태에서는, 상술한 바와 같이, 본 실시 형태의 제어 A, 제어 B 및 제어 C에 대응하는 공정에서는, 본 실시 형태와 달리, APC 밸브(244)를 폐쇄함으로써, 처리실(201) 내의 가스의 배기를 정지한다. 이 때문에, 상술한 본 실시 형태와 같이, 처리실(201) 내에서 하방부에 많이 공급된 DCS 가스가, 처리실(201) 내로부터 배기되지 않는다. 이에 의해, 비교 형태에서는, 처리실(201) 내의 하방부에서의 DCS 가스의 농도가, 처리실(201) 내의 상방부에서의 DCS 가스의 농도에 비해 높아진다.
여기서, 도 6에는, 처리실(201) 내에서의 위치와, 웨이퍼(200) 상의 SiN막의 막 두께의 관계가 그래프로 도시되어 있다. 구체적으로는, 도 6의 종축은, 처리실(201) 내의 상하 위치를 나타내고 있다. 처리실(201) 내의 상방부에는, 노즐의 상단(선단)이 배치되어 있고, 처리실(201) 내의 하방부에는, 노즐의 하단(기단)이 배치되어 있다. 또한, 도 6의 횡축은, 웨이퍼(200) 상의 SiN막의 막 두께의 후박을 나타내고 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 웨이퍼(200)에 대해서는, 처리실(201) 내에서 상하 방향으로 복수 적재되어 있다.
그리고, 그래프 중의 실선 L1이, 본 실시 형태에 의해 제조된 웨이퍼(200)의 막 두께를 나타내고, 그래프 중의 파선 L2가, 비교 형태에 의해 제조된 웨이퍼(200)의 막 두께를 나타내고 있다.
실선 L1로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 실시 형태에 의해 제조된 웨이퍼(200) 상의 SiN막의 막 두께에 대해서는, 웨이퍼(200)가 배치되어 있는 위치에 상관없이 균일한 두께로 되어 있다. 이에 비해, 그래프 중의 파선 L2로부터 알 수 있는 바와 같이, 비교 형태에 의해 제조된 웨이퍼(200) 상의 SiN막의 막 두께에 대해서는, 처리실(201) 내의 상방부에 배치된 웨이퍼(200)의 막 두께는, 처리실(201) 내의 하방부에 배치된 웨이퍼(200)의 막 두께에 비해 얇게 되어 있다.
이것은, 상술한 바와 같이, 비교 형태에서는, 노즐(249a)의 상단에서 DCS 가스가 처리실(201) 내로 공급되는 양은, 노즐(249a)의 중앙부 및 하단에서 DCS 가스가 처리실(201) 내로 공급되는 양에 비해 적어지기 때문이다. 또한, 비교 형태에서는, 처리실(201) 내의 하방부에서의 DCS 가스의 농도가, 처리실(201) 내의 상방부에서의 DCS 가스의 농도에 비해 높아지기 때문이다.
이에 비해, 상술한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, DCS 가스를 밀어내기 위한 N2 가스를 노즐(249a)로부터 처리실(201)에 공급함으로써, 상하 방향으로 연장되는 노즐(249a)의 상단(선단)까지, DCS 가스가 N2 가스에 의해 밀려 올라간다. DCS 가스의 흐름의 상류측인 노즐(249a)의 하방부로부터 공급되는 DCS 가스의 유량이 많아지는 것을 억제하기 위함이다. 또한, 진공 펌프(246)에 의해 처리실(201) 내의 가스를 하방으로부터 배기함으로써, DCS 가스의 농도가, 처리실(201) 내의 상방부, 중앙부 및 하방부 각각의 부분에서 균일해지기 때문이다.
(정리)
이렇게, 본 실시 형태에서는, 비교 형태에 비해, 상하 방향으로 적재된 웨이퍼(200)에 형성되는 SiN막의 막 두께가, 웨이퍼(200)사이에서 변동되어버리는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 기판 처리 장치(100)에는, DCS 가스가 저류되는 저류부(280)가 설치되어 있다. 이 때문에, 미리 저류부(280)에 DCS 가스를 저류해 둠으로써, 단시간에 다량의 DCS 가스를 처리실(201)에 공급할 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 기판 처리 장치(100)에는, 가스 공급관(232e), MFC(241e), 밸브(243e)가 설치되어 있다. 이 때문에, 밸브(265)를 개방하고, 저류부(280)에 저류된 DCS 가스를 노즐(249a)로부터 처리실(201)에 공급할 때, 가스 공급관(232e)으로부터 노즐(249a)에 N2 가스를 흘림으로써, 상하 방향으로 연장되는 노즐(249a)의 상단(선단)까지, DCS 가스를 N2 가스에 의해 밀어 올릴(쳐올릴) 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 처리실(201) 내의 배기와, 불활성 가스인 N2 가스의 유량을 변화시킴으로써, DCS 가스의 공급 농도를 조절할 수 있다.
또한, 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해서 상세하게 설명했지만, 본 발명은 이러한 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위 내에서 다른 다양한 실시 형태를 취하는 것이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명확하다. 예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 도 4에 도시하는 시퀀스의 제어 C에서의 공정에서는, 밸브(243a)를 개방하고, 밸브(265)를 개방함으로써, 저류부(280)를 통과한 DCS 가스를 제1 원료 가스 유량보다 적은 제2 원료 가스 유량으로, 노즐(249a)로부터 처리실(201)에 공급했지만, 밸브(265)를 폐쇄함으로써, 처리실(201)에의 DCS 가스의 공급을 멈추고, DCS 가스를 저류부(280)에 저류해도 된다. 이 경우에는, 도 4에 도시하는 시퀀스의 제어 B에서의 공정에 의해서만, DCS 가스를 처리실(201)에 공급하지만, 저류부(280)에 저류되는 DCS 가스의 양이 많아지기 때문에, 제어 B에서의 공정에서, 많은 DCS 가스를 처리실(201)에 공급할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에서는, DCS 가스가 흐르는 노즐(249a)은, 반응관(203)의 내벽과 웨이퍼(200)의 사이에서의 원환 형상의 공간에, 반응관(203)의 내벽 하부로부터 상부를 따라, 웨이퍼(200)의 적재(배열) 방향(상하 방향) 상방을 향해서 상승되도록 설치되어 있지만, 이에 한정하지 않고, 반응관(203)의 내벽 상부로부터 하부를 따라, 웨이퍼(200)의 적재 방향(상하 방향) 하방을 향해서 상승되도록 설치되어도 된다. 이 경우, 배기구는 DCS 가스의 상류측인 처리실(201)의 상부에 설치된다. 또한, 웨이퍼(200)가 수직 자세이면서 또한 서로 중심을 맞춘 상태에서 수평 방향으로 정렬시켜 다단으로 지지되도록 구성되어 있는 경우(횡형 장치)는, 노즐(249a)은, 반응관(203)의 내벽의 좌우 일단(일 방향)으로부터 타단(당해 일 방향에 대향하는 타 방향)으로 연장되도록 설치된다. 그때, 배기구는, DCS 가스의 상류측인 반응관(203)의 내벽의 좌우 일단에 설치된다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 기판 처리 장치(100)에는, 가스 공급관(232c), MFC(241c) 및 밸브(243c)가 설치되었지만, 특히, 가스 공급관(232c), MFC(241c) 및 밸브(243c)가 설치되어 있지 않아도 된다. 이 경우에는, 노즐(249a)로부터 처리실(201)에 공급되는, 역류 방지용 N2 가스는, 가스 공급관(232e)으로부터 공급된다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 실리콘계 원료 가스로서, 클로로실란계 원료 가스인 디클로로실란(SiH2C12, 약칭: DCS) 가스를 사용했지만, 다른 클로로실란계 원료 가스를 사용해도 되고, 나아가, 아미노실란계 원료 가스, 또는 플루오로실란계 원료 가스 등을 사용해도 된다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 반응 가스로서 질소 함유 가스인 NH3 가스를 사용하여, 웨이퍼(200)에 SiN막을 형성시켰지만, 반응 가스로서 산소 함유 가스인 O2 가스 등을 사용하여, 웨이퍼(200)에 SiO막을 형성시켜도 되고, 반응 가스로서 탄소 함유 가스인 C3H6 가스를 사용하여, 웨이퍼(200)에 실리콘 탄화막(SiC막)을 형성시켜도 된다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 웨이퍼(200) 상에 SiN막을 형성시켰지만, 다른 막을 형성시켜도 되고, 예를 들어 티타늄 질화막(TiN막), 탄탈룸 질화막(TaN막) 등의 금속 질화막을 형성시켜도 되고, 하프늄 산화막(HfO막), 지르코늄 산화막(ZrO막), 알루미늄 산화막(AlO막) 등의 금속 산화막을 형성시켜도 되고, 실리콘 산화막 등의 다른 절연막을 형성시켜도 된다.
또한, 상기 실시 형태에서는 원료 가스로서 실리콘계 원료 가스를 사용했지만, 티타늄계 원료(예를 들어 사염화티타늄), 탄탈룸계 원료(예를 들어 오염화탄탈룸), 하프늄계 원료(예를 들어 테트라키스에틸메틸아미노하프늄), 지르코늄계 원료(예를 들어 테트라키스에틸메틸아미노지르코늄), 알루미늄계 원료(트리메틸알루미늄) 등을 사용해도 된다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 저류부(280), 가스 공급관(232e), MFC(241e) 및 밸브(243e, 265)는, 원료 가스 공급계에 설치되었지만, 반응 가스 공급계에 설치되어도 되고, 나아가, 양쪽 공급계에 설치되어도 된다.
100 : 기판 처리 장치 121 : 컨트롤러(제어부의 일례)
200 : 웨이퍼(기판의 일례) 201 : 처리실
249a : 노즐(제1 노즐의 일례) 249b : 노즐(제2 노즐의 일례)
280 : 저류부

Claims (10)

  1. (a) 복수의 기판을 배열해서 수용한 처리실에, 기판의 배열 방향을 따라서 연장된 제1 노즐로부터 제1 불활성 가스 유량으로 불활성 가스를 상기 처리실에 공급하는 공정,
    (b) 상기 제1 노즐로부터 저류부에 저류한 원료 가스를 상기 처리실에 공급하면서, 상기 제1 노즐로부터 상기 제1 불활성 가스 유량보다 많은 제2 불활성 가스 유량으로 상기 불활성 가스를 상기 처리실에 공급하는 공정,
    (c) 상기 처리실 내를 상기 원료 가스의 흐름의 상류측인 일단측으로부터 배기하고 있는 상태에서, 상기 제1 노즐로부터 상기 제1 불활성 가스 유량으로 상기 불활성 가스를 상기 처리실에 공급하는 공정을 (a)부터 (c)까지 차례로 행하여, 상기 처리실에 상기 원료 가스를 공급하는 공정과,
    상기 원료 가스의 공급을 멈추는 공정과,
    상기 처리실에 잔류하는 상기 원료 가스를 제거하는 공정과,
    상기 처리실에 제2 노즐로부터 반응 가스를 공급하는 공정과,
    상기 처리실에 잔류하는 상기 반응 가스를 제거하는 공정,
    을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 처리실에는 복수의 기판이 적재되어 수용되고, 상기 원료 가스를 공급하는 공정에서는, 일단으로부터 타단을 향해서 상기 제1 노즐에 가스가 흐르고, 처리실의 배기가, 상기 제1 노즐로부터의 상기 원료 가스의 흐름의 상류측인 일단측으로부터 행하여지는, 반도체 장치의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 처리실의 배기량과 상기 제1 불활성 가스 유량 및 제2 불활성 가스 유량을 변화시킴으로써 상기 원료 가스의 공급 농도를 조절하는, 반도체 장치의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 (a)의 공정은, 상기 처리실의 배기를 실질적으로 멈춘 상태에서 행하는, 반도체 장치의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 (b)의 공정은, 상기 처리실의 배기를 실질적으로 멈춘 상태에서 행하는, 반도체 장치의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 (a)의 공정에서는, 상기 처리실의 배기를 행하는 밸브를 완전 폐쇄로 하는, 반도체 장치의 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 (a)의 공정에서는, 상기 제1 불활성 가스 유량을 F sccm이라 하고, 상기 처리실의 단위 시간당 배기량을 V sccm이라 했을 때, F>V가 되도록, 상기 처리실의 배기를 행하는 밸브를 개방하는, 반도체 장치의 제조 방법.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 (a)의 공정에서는, 상기 처리실의 단위 시간당 배기량이, 상기 제1 불활성 가스 유량의 10％ 이하가 되도록, 상기 처리실의 배기를 행하는 밸브를 개방하는, 반도체 장치의 제조 방법.
  9. 기판 처리 장치에 있어서 복수의 기판을 배열해서 수용한 처리실의 배기를 실질적으로 멈춘 상태에서, 제1 노즐로부터 제1 불활성 가스 유량으로 불활성 가스를 상기 처리실에 공급하는 수순과,
    상기 처리실의 배기를 실질적으로 멈춘 상태에서, 상기 제1 노즐로부터 저류부에 저류한 원료 가스를 상기 처리실에 공급하면서, 상기 제1 노즐로부터 상기 제1 불활성 가스 유량보다 많은 제2 불활성 가스 유량으로 상기 불활성 가스를 상기 처리실에 공급하는 수순과,
    상기 처리실을 상기 원료 가스의 상류측인 일단측으로부터 배기하고 있는 상태에서, 상기 제1 노즐로부터 상기 제1 불활성 가스 유량으로 상기 불활성 가스를 상기 처리실에 공급하는 수순과,
    상기 원료 가스의 공급을 멈추는 수순을 차례로 행하여, 상기 처리실에 상기 원료 가스를 공급하는 수순과,
    상기 처리실에 잔류하는 상기 원료 가스를 제거하는 수순과,
    상기 처리실에 제2 노즐로부터 반응 가스를 공급하는 수순과,
    상기 처리실에 잔류하는 상기 반응 가스를 제거하는 수순,
    을 컴퓨터에 의해 상기 기판 처리 장치에 실행시키는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  10. 복수의 기판을 배열해서 수용하는 처리실과,
    상기 처리실에 원료 가스 및 불활성 가스를 공급하는 원료 가스 공급계와,
    상기 원료 가스 공급계에 설치되어, 상기 처리실에 상기 원료 가스 및 상기 불활성 가스를 분출하는 제1 노즐과,
    상기 원료 가스 공급계에 설치되어, 상기 원료 가스가 저류되는 저류부와,
    상기 처리실에 반응 가스를 공급하는 반응 가스 공급계와,
    상기 처리실에 상기 반응 가스를 분출하는 제2 노즐과,
    상기 처리실 내를 상기 원료 가스의 상류측인 일단측으로부터 배기하는 배기계와,
    상기 원료 가스 공급계, 상기 반응 가스 공급계, 상기 배기계를 제어하여, 기판을 수용한 상기 처리실의 배기를 실질적으로 멈춘 상태에서, 상기 제1 노즐로부터 제1 불활성 가스 유량으로 상기 불활성 가스를 상기 처리실에 공급하는 처리와, 상기 처리실의 배기를 실질적으로 멈춘 상태에서, 상기 제1 노즐로부터 상기 저류부에 저류한 상기 원료 가스를 상기 처리실에 공급하면서, 상기 제1 노즐로부터 상기 제1 불활성 가스 유량보다 많은 제2 불활성 가스 유량으로 상기 불활성 가스를 상기 처리실에 공급하는 처리와, 상기 처리실을 배기하고 있는 상태에서, 상기 제1 노즐로부터 상기 제1 불활성 가스 유량으로 상기 불활성 가스를 상기 처리실에 공급하는 처리를 차례로 행하여, 상기 처리실에 상기 원료 가스를 공급하는 처리와, 상기 처리실에 잔류하는 상기 원료 가스를 제거하는 처리와, 상기 처리실에 상기 제2 노즐로부터 상기 반응 가스를 공급하는 처리와, 상기 처리실에 잔류하는 상기 반응 가스를 제거하는 처리를 행하도록 구성되는 제어부,
    를 포함하는 기판 처리 장치.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6602332B2 (ja) * 2017-03-28 2019-11-06 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム
KR102552458B1 (ko) * 2019-07-31 2023-07-06 가부시키가이샤 코쿠사이 엘렉트릭 기판 처리 장치, 기판 지지구 및 반도체 장치의 제조 방법
JP7432373B2 (ja) 2020-01-23 2024-02-16 株式会社Kokusai Electric 反応管の洗浄方法、半導体装置の製造方法、及び基板処理装置
JP7284139B2 (ja) * 2020-11-27 2023-05-30 株式会社Kokusai Electric 半導体装置の製造方法、プログラム、基板処理装置および基板処理方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130057489A (ko) * 2010-12-27 2013-05-31 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
JP2014067877A (ja) 2012-09-26 2014-04-17 Hitachi Kokusai Electric Inc 半導体装置の製造方法、基板処理方法、基板処理装置、プログラムおよび半導体装置
KR20140141515A (ko) * 2013-05-31 2014-12-10 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 성막 장치, 성막 방법 및 기억 매체
KR20150052219A (ko) * 2012-11-26 2015-05-13 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치 및 기록 매체

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3947126B2 (ja) 2002-04-11 2007-07-18 株式会社日立国際電気 半導体製造装置
JP5467007B2 (ja) * 2009-09-30 2014-04-09 株式会社日立国際電気 半導体装置の製造方法および基板処理装置
JP5687547B2 (ja) * 2010-06-28 2015-03-18 株式会社日立国際電気 半導体装置の製造方法、基板処理方法および基板処理装置
JP5920242B2 (ja) * 2012-06-02 2016-05-18 東京エレクトロン株式会社 成膜方法及び成膜装置
CN103456593B (zh) * 2013-09-02 2016-02-10 东莞市中镓半导体科技有限公司 一种改进多片式外延材料厚度分布均匀性的氢化物气相沉积装置与方法
JP2015185837A (ja) * 2014-03-26 2015-10-22 東京エレクトロン株式会社 成膜装置
JP6415215B2 (ja) * 2014-09-26 2018-10-31 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム
JP6523119B2 (ja) * 2015-09-28 2019-05-29 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130057489A (ko) * 2010-12-27 2013-05-31 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
JP2014067877A (ja) 2012-09-26 2014-04-17 Hitachi Kokusai Electric Inc 半導体装置の製造方法、基板処理方法、基板処理装置、プログラムおよび半導体装置
KR20150052219A (ko) * 2012-11-26 2015-05-13 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치 및 기록 매체
KR20140141515A (ko) * 2013-05-31 2014-12-10 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 성막 장치, 성막 방법 및 기억 매체

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