KR20190108479A - 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR20190108479A
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다까시 야하따
나오후미 오하시
? 마쯔이
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가부시키가이샤 코쿠사이 엘렉트릭
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Abstract

기판에 대한 처리의 질(예를 들어, 성막되는 막의 품질)을 좋게 하는 것을 가능하게 한다.
기판을 처리하는 처리실과, 기판을 지지하는 기판 지지부와, 기판 지지부를 승강시키는 승강부와, 기판에 가스를 공급하는 가스 공급구와, 가스 공급구로부터 가스를 공급하고 있을 때의 가스 공급구와 기판 지지부에 지지되는 기판의 간격을 가변시키도록 승강부의 승강 동작을 제어하는 제어부를 갖는 기술이 제공된다.

Description

기판 처리 장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 개시는, 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 장치의 제조 공정에서 사용되는 기판 처리 장치의 일 양태로서는, 예를 들어 웨이퍼 등의 기판에 대하여, 원료 가스, 처리 가스, 퍼지 가스 등의 각종 가스를 공급함으로써, 성막 처리 등의 소정 처리를 행하도록 구성된 것이 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
일본 특허 제5872028호 공보
본 개시는, 기판에 대한 처리의 질(예를 들어, 성막되는 막의 품질)을 좋게 하는 것을 가능하게 하는 기술을 제공한다.
일 양태에 따르면,
기판을 처리하는 처리실과,
상기 기판을 지지하는 기판 지지부와,
상기 기판 지지부를 승강시키는 승강부와,
상기 기판에 가스를 공급하는 가스 공급구와,
상기 가스 공급구로부터 가스를 공급하고 있을 때의 상기 가스 공급구와 상기 기판 지지부에 지지되는 상기 기판의 간격을 가변시키도록 상기 승강부의 승강 동작을 제어하는 제어부를 갖는 기술이 제공된다.
본 개시에 관한 기술에 따르면, 기판에 대한 처리의 질을 좋게 하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 개시의 제1 실시 형태에 관한 기판 처리 장치의 구성예를 모식적으로 도시하는 설명도.
도 2는 본 개시의 제1 실시 형태에 관한 기판 처리 장치에서 행해지는 기판 처리 공정의 개요를 설명하는 플로우도.
도 3은 본 개시의 제1 실시 형태에 관한 기판 처리 장치에서 행해지는 성막 공정의 기본적인 수순을 설명하는 플로우도.
도 4는 본 개시의 제1 실시 형태에 관한 기판 처리 장치에서 행해지는 성막 공정의 제1 제어 패턴의 예를 도시하는 차트도.
도 5는 본 개시의 제1 실시 형태에 관한 기판 처리 장치에서 행해지는 성막 공정의 제2 제어 패턴의 예를 도시하는 차트도.
도 6은 본 개시의 제1 실시 형태에 관한 기판 처리 장치에서 행해지는 성막 공정의 제3 제어 패턴의 예를 도시하는 차트도.
도 7은 본 개시의 제1 실시 형태에 관한 기판 처리 장치에서 행해지는 성막 공정의 제3 제어 패턴의 변형예를 도시하는 차트도.
도 8은 본 개시의 제1 실시 형태에 관한 기판 처리 장치에서 행해지는 성막 공정의 제4 제어 패턴의 예를 도시하는 차트도.
도 9는 본 개시의 제2 실시 형태에 관한 기판 처리 장치의 구성예를 모식적으로 도시하는 평면도.
<본 개시의 제1 실시 형태>
이하에, 본 개시의 제1 실시 형태에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다.
(1) 기판 처리 장치의 구성
우선, 본 개시의 제1 실시 형태에 관한 기판 처리 장치의 구성에 대하여 설명한다.
본 실시 형태에 관한 기판 처리 장치는, 반도체 장치의 제조 공정에서 사용되는 것이며, 처리 대상이 되는 기판에 대하여 1매씩 처리를 행하는 매엽식의 기판 처리 장치로서 구성되어 있다.
처리 대상이 되는 기판으로서는, 예를 들어, 반도체 집적 회로 장치(반도체 디바이스)가 만들어 넣어지는 반도체 웨이퍼 기판(이하, 간단히 「웨이퍼」라 함) 을 들 수 있다.
또한, 기판 처리 장치가 행하는 처리로서는, 예를 들어 산화 처리, 확산 처리, 이온 주입 후의 캐리어 활성화나 평탄화를 위한 리플로우나 어닐, 성막 처리 등이 있다. 본 실시 형태에서는, 특히 성막 처리를 행하는 경우를 예로 든다.
이하, 본 실시 형태에 관한 기판 처리 장치의 구성에 대하여, 도 1을 참조하면서 설명한다.
도 1은 본 실시 형태에 관한 기판 처리 장치의 구성예를 모식적으로 도시하는 측단면도이다.
(처리 용기)
도 1에 도시한 바와 같이, 기판 처리 장치(100)는, 처리 용기(202)를 구비하고 있다. 처리 용기(202)는, 예를 들어 횡단면이 원형이며 편평한 밀폐 용기로서 구성되어 있다. 또한, 처리 용기(202)는, 예를 들어 알루미늄(Al)이나 스테인리스(SUS) 등의 금속 재료를 포함하고 있다. 처리 용기(202) 내에는, 웨이퍼(200)를 처리하는 처리실로서의 처리 공간(201)과, 반송 공간(203)이 형성되어 있다. 처리 용기(202)는 상부 용기(202a)와 하부 용기(202b)를 포함한다. 상부 용기(202a)와 하부 용기(202b) 사이에는, 구획판(204)이 설치된다. 상부 용기(202a)에 둘러싸인 공간이며, 구획판(204)보다도 상방의 공간이 처리 공간(201)이고, 하부 용기(202b)에 둘러싸인 공간이며, 구획판보다도 하방의 공간이 반송 공간(203)이다.
하부 용기(202b)의 측면에는, 게이트 밸브(205)에 인접한 기판 반입출구(206)가 형성되어 있고, 기판 반입출구(206)를 통해 웨이퍼(200)가 도시하지 않은 반송실과의 사이를 이동하도록 되어 있다. 하부 용기(202b)의 저부에는, 리프트 핀(207)이 복수 설치되어 있다.
처리 공간(201) 내에는, 웨이퍼(200)를 지지하는 기판 지지부(210)가 설치되어 있다. 기판 지지부(210)는 웨이퍼(200)를 적재하는 적재면(211)과, 적재면(211)을 표면에 갖는 기판 적재대(212)와, 기판 적재대(212)에 내포된 가열원으로서의 히터(213)를 주로 구비한다. 기판 적재대(212)에는, 리프트 핀(207)이 관통하는 복수의 관통 구멍(214)이 리프트 핀(207)의 각각에 대응하는 위치에 형성된다.
기판 적재대(212)는 샤프트(217)에 의해 지지된다. 샤프트(217)는 처리 용기(202)의 저부를 관통하고 있고, 나아가 처리 용기(202)의 외부에 있어서 승강 기구(218)에 접속되어 있다. 승강 기구(218)를 작동시켜 샤프트(217) 및 기판 적재대(212)를 승강시킴으로써, 기판 적재면(211) 상에 적재되는 웨이퍼(200)를 승강시키는 것이 가능하게 되어 있다. 즉, 승강 기구(218)는 기판 지지부(210)를 승강시키는 승강부로서 기능하는 것이다. 또한, 샤프트(217)의 하부의 주위는 벨로우즈(219)에 의해 덮여 있고, 이것에 의해 처리 공간(201) 내는 기밀하게 유지되고 있다.
기판 적재대(212)는, 웨이퍼(200)의 반송 시에는, 기판 적재면(211)이 기판 반입출구(206)와 동일한 높이(웨이퍼 반송 위치)까지 하강한다. 또한, 웨이퍼(200)의 처리 시에는, 도 1에서 도시한 바와 같이, 웨이퍼(200)가 처리 공간(201) 내의 처리 위치(웨이퍼 처리 위치)까지 상승한다.
구체적으로는, 기판 적재대(212)를 웨이퍼 반송 위치까지 하강시켰을 때에는, 리프트 핀(207)의 상단부가 기판 적재면(211)의 상면으로부터 돌출되어, 리프트 핀(207)이 웨이퍼(200)를 하방으로부터 지지한다. 또한, 기판 적재대(212)를 웨이퍼 처리 위치까지 상승시켰을 때에는, 리프트 핀(207)은 기판 적재면(211)의 상면으로부터 매몰되어, 기판 적재면(211)이 웨이퍼(200)를 하방으로부터 지지한다. 또한, 리프트 핀(207)은 웨이퍼(200)와 접촉하기 때문에, 예를 들어 석영이나 알루미나 등의 재질로 형성하는 것이 바람직하다.
(배기계)
처리 공간(201)(상부 용기(202a))의 내벽 측면에는, 처리 공간(201)의 분위기를 배기하는 배기구(221)가 형성되어 있다. 배기구(221)에는, 배기관(222)이 접속되어 있다. 배기관(222)에는, 처리 공간(201) 내를 소정의 압력으로 제어하는 APC(Auto Pressure Controller) 등의 압력 조정기(223)와, 진공 펌프(224)가 순서대로 직렬로 접속되어 있다. 또한, 배기구(221)와 압력 조정기(223) 사이에는, 처리 공간(201)의 압력을 검출하는 검출부로서의 배큠 게이지(VG)(225)가 접속되어 있다. 주로, 배기구(221), 배기관(222), 압력 조정기(223), 진공 펌프(224)에 의해 배기계(220)가 구성된다.
(가스 도입구)
처리 공간(201)의 상부에 설치되는 후술하는 샤워 헤드(230)의 상면(천장벽)에는, 처리 공간(201) 내에 각종 가스를 공급하는 가스 공급구로서의 가스 도입구(241)가 형성되어 있다. 가스 도입구(241)에는, 가스 공급계가 접속된다. 이 가스 공급계의 구성에 대해서는 후술한다.
(샤워 헤드)
가스 도입구(241)와 처리 공간(201) 사이에는, 가스 분산 기구로서의 샤워 헤드(230)가 설치된다. 가스 도입구(241)는 샤워 헤드(230)의 덮개(231)에 접속된다. 가스 도입구(241)로부터 도입되는 가스는, 덮개(231)에 형성된 구멍(231a)을 통해, 샤워 헤드(230)의 버퍼 공간(232)에 공급된다.
샤워 헤드의 덮개(231)는, 예를 들어 금속으로 형성된다. 덮개(231)와 상부 용기(202a) 사이에는, 절연 블록(233)이 설치되어, 덮개(231)와 상부 용기(202a) 사이를 절연하고 있다.
샤워 헤드(230)에 있어서, 버퍼 공간(232)과 처리 공간(201) 사이에는, 가스 도입구(241)로부터 도입되는 가스를 분산시키기 위한 분산판(234)이 설치된다. 분산판(234)은 기판 적재면(211)과 대향하도록 배치된다. 또한, 분산판(234)에는, 복수의 관통 구멍(234a)이 형성된다.
버퍼 공간(232)에는, 공급된 가스의 흐름을 형성하는 가스 가이드(235)가 설치된다. 가스 가이드(235)는, 구멍(231a)을 정점으로 하여, 분산판(234)에 근접함에 따라 직경이 넓어지는 원추 형상으로 된다.
버퍼 공간(232)의 측방에는, 배기관(236)이 접속되어 있어도 된다. 배기관(236)에는, 배기의 온/오프를 전환하는 밸브(237), 배기 버퍼 공간(232) 내를 소정의 압력으로 제어하는 APC 등의 압력 조정기(238)와, 진공 펌프(239)가 순서대로 직렬로 접속되어 있다.
(가스 공급계)
상술한 바와 같이, 가스 도입 구멍(241)에는, 가스 공급계가 접속된다. 가스 공급계는, 공통 가스 공급관(242), 제1 가스 공급계(243), 제2 가스 공급계(244), 제3 가스 공급계(245) 및 리모트 플라즈마 유닛(RPU)(250)을 구비한다.
(제1 가스 공급계)
가스 도입 구멍(241)에 접속되는 공통 가스 공급관(242)에는, 제1 가스 공급계(243)의 가스 공급관(243a)이 접속되어 있다. 가스 공급관(243a)에는, 상류 방향으로부터 순서대로, 가스 공급원(243b), 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(243c), 개폐 밸브인 밸브(243d)가 설치되어 있다.
가스 공급원(243b)에는, 제1 원소를 함유하는 가스(이하, 「제1 원소 함유 가스」)가 저장된다. 제1 원소 함유 가스는, 가스 공급관(243a)에 설치된 MFC(243c)와 밸브(243d)를 통과하여 공통 가스 공급관(242)에 유입되고, 또한 샤워 헤드(230)를 통해 처리 용기(202)에 공급된다.
제1 원소 함유 가스는, 원료 가스, 즉, 처리 가스의 하나이다. 여기서, 제1 원소는, 예를 들어 금속 원소이다. 그 경우, 제1 원소 함유 가스는, 금속 함유 가스이다. 본 실시 형태에서는, 금속 원소로서 티타늄(Ti)을 사용한다. 티타늄 함유 가스로서는, 예를 들어 TDMAT(Tetrakis-Dimethyl-Amino-Titanium : Ti[N(CH3)2]4) 가스를 사용할 수 있다. 또한, TDMAT는 액체 원료이며, 예를 들어 가스 공급원(243b)의 구성 요소로서 기화기(도시하지 않음)를 설치하고, 당해 기화기에서 액체 원료를 기화시킴으로써 기체 원료로서 사용할 수 있다.
또한, 티타늄 함유 가스로서는, TiCl4 등을 사용해도 된다. 또한, 금속 원소는 티타늄에 한정되는 것은 아니고, 텅스텐(W), 탄탈륨(Ta), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf), 루테늄(Ru), 코발트(Co), 니켈(Ni) 등, 다른 원소여도 된다. 또한, 제1 원소 함유 가스는, 금속 함유 가스에 한정되는 것은 아니고, 실리콘 함유 가스 등이어도 된다.
(제2 가스 공급계)
공통 가스 공급관(242)에는, RPU(250)를 통해, 제2 가스 공급계(244)의 가스 공급관(244a)이 접속되어 있다. 가스 공급관(244a)에는, 상류 방향으로부터 순서대로, 가스 공급원(244b), MFC(244c), 밸브(244d)가 설치되어 있다.
가스 공급원(243b)에는, 제2 원소를 함유하는 가스(이하, 「제2 원소 함유 가스」)가 저장된다. 제2 원소 함유 가스는, 가스 공급관(244a)에 설치된 MFC(244c)와 밸브(244d)를 통과하여, RPU(250)에 공급된다. RPU(250)에 공급된 제2 원소 함유 가스는, RPU를 통과할 때에 플라즈마 여기된다. 플라즈마 여기된 제2 원소 함유 가스는, 공통 가스 공급관(242)에 유입되고, 또한 샤워 헤드(230)를 통해 처리 용기(202)에 공급된다.
제2 원소 함유 가스는, 처리 가스의 하나이다. 또한, 제2 원소 함유 가스는, 반응 가스 또는 개질 가스로서 생각해도 된다.
여기서, 제2 원소 함유 가스는, 산화제로서의 산소 함유 가스이며, 산소 원소(O)를 포함한다. 본 실시 형태에서는, 산소 함유 가스로서 산소(O2) 가스를 사용한다. 또한, 제2 원소 함유 가스는, 산소 함유 가스에 한정되는 것은 아니고, 질화제로서의 질소 함유 가스, 예를 들어 암모니아(NH3) 가스여도 된다. 또한, 제2 원소 함유 가스로서는, 플라즈마에 의해 활성화될 수 있는 다른 가스를 사용할 수도 있다.
(제3 가스 공급계)
공통 가스 공급관(242)에는, 제3 가스 공급계(245)의 가스 공급관(245a)이 접속되어 있다. 가스 공급관(245a)에는, 상류 방향으로부터 순서대로, 가스 공급원(245b), MFC(245c), 밸브(245d)가 설치되어 있다.
가스 공급원(245b)에는, 불활성 가스가 저장된다. 불활성 가스는, 가스 공급관(245a)에 설치된 MFC(245c)와 밸브(245d)를 통과하여 공통 가스 공급관(242)에 유입되고, 또한 샤워 헤드(230)를 통해 처리 용기(202)에 공급된다.
본 실시 형태에서는, 불활성 가스로서 질소(N2) 가스를 사용한다. 또한, 불활성 가스로서는, N2 가스 외에, 예를 들어 헬륨(He) 가스, 네온(Ne) 가스, 아르곤(Ar) 가스 등의 희가스를 사용할 수 있다.
(리모트 플라즈마 유닛)
RPU(250)는, 웨이퍼(200)에 공급하는 O2 가스를 플라즈마화하는 플라즈마 생성부로서 기능하는 것이며, 예를 들어 ICP(Inductively Coupled Plasma) 장치를 사용할 수 있다. ICP 장치는, 유전 코일과, 그것에 전력을 공급하는 고주파 전원 등을 포함하고, 유전 코일에 고주파 전원으로부터 전력을 공급하였을 때에 RPU(250)의 임피던스의 매칭이 취해져 있으면(예를 들어, RPU(250)의 임피던스가 50Ω 혹은 그 근방의 값이면) 플라즈마가 생성(착화)되어, RPU(250)에 공급되어 있는 가스가 플라즈마화된다. RPU(250)의 매칭 상태(임피던스)는, RPU(250) 내의 공간의 가스 분위기(가스종이나 압력 등)에 따라 변화된다. 또한, RPU(250)로서는, ICP 장치에 한하지 않고, ECR(Electron Cyclotron Resonance) 장치나 CCP(Capacitively Coupled Plasma) 등을 사용해도 된다.
(컨트롤러)
기판 처리 장치(100)는, 기판 처리 장치(100)의 각 부의 동작을 제어하는 제어부로서의 컨트롤러(260)를 갖고 있다. 컨트롤러(260)는 연산부(261) 및 기억부(262)를 적어도 갖는다.
기억부(262)에는, 기판 처리 장치(100)의 동작을 제어하는 제어 프로그램, 기판 처리의 수순이나 조건 등이 기재된 프로세스 레시피, 웨이퍼(200)에 대한 처리에 사용하는 프로세스 레시피를 설정할 때까지의 과정에서 발생하는 연산 데이터나 처리 데이터 등이, 판독 가능하게 저장되어 있다. 또한, 프로세스 레시피는, 기판 처리 공정에서의 각 수순을 컨트롤러(260)에 실행시켜, 소정의 결과를 얻을 수 있도록 조합된 것이며, 프로그램으로서 기능한다. 이하, 이 프로세스 레시피나 제어 프로그램 등을 총칭하여, 간단히 프로그램이라고도 한다. 또한, 본 명세서에 있어서 프로그램이라는 용어를 사용한 경우에는, 프로세스 레시피 단체만을 포함하는 경우, 제어 프로그램 단체만을 포함하는 경우, 또는, 그 양쪽을 포함하는 경우가 있다.
연산부(261)는 기억부(262)로부터 프로그램을 판독하여 실행하도록 구성되어 있다. 이에 의해, 컨트롤러(260)는 상위 장치나 사용자의 지시 등에 따라서 기억부(262)로부터 프로그램을 호출하고, 그 내용에 따라서 기판 처리 장치(100)의 각 구성의 동작을 제어한다. 구체적으로는, 컨트롤러(260)는, 예를 들어 기판 지지부(210)의 기판 적재면(211) 상에 적재되는 웨이퍼(200)를 승강시키는 승강 기구(218)에 의한 승강 동작을 제어한다. 이때, 컨트롤러(260)는, 상세를 후술하는 바와 같이, VG(225)에 의한 검출 결과에 기초하여, 승강 동작을 제어하는 것이어도 된다.
또한, 컨트롤러(260)는 전용의 컴퓨터로서 구성해도 되고, 범용의 컴퓨터로서 구성해도 된다. 예를 들어, 상술한 프로그램을 저장한 외부 기억 장치(예를 들어, 자기 테이프, 플렉시블 디스크나 하드 디스크 등의 자기 디스크, CD나 DVD 등의 광디스크, MO 등의 광자기 디스크, USB 메모리(USB Flash Drive)나 메모리 카드 등의 반도체 메모리)(263)를 준비하고, 외부 기억 장치(263)를 사용하여 범용의 컴퓨터에 프로그램을 인스톨함으로써, 본 실시 형태에 관한 컨트롤러(260)를 구성할 수 있다.
또한, 컴퓨터에 프로그램을 공급하기 위한 수단은, 외부 기억 장치(263)를 통해 공급하는 경우에 한정되지 않는다. 예를 들어, 인터넷이나 전용 회선 등의 통신 수단을 사용하여, 외부 기억 장치(263)를 통하지 않고 프로그램을 공급하도록 해도 된다. 또한, 기억부(262)나 외부 기억 장치(263)는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서 구성된다. 이하, 이들을 총칭하여, 간단히 기록 매체라고도 한다. 또한, 본 명세서에 있어서 기록 매체라는 용어를 사용한 경우에는, 기억부(262) 단체만을 포함하는 경우, 외부 기억 장치(263) 단체만을 포함하는 경우, 또는, 그 양쪽을 포함하는 경우가 있다.
(2) 기판 처리 공정의 개요
다음으로, 반도체 제조 공정의 일 공정으로서, 상술한 구성의 기판 처리 장치(100)를 사용하여, 웨이퍼(200)에 대한 소정 처리를 행하는 기판 처리 공정에 대하여, 그 개요를 설명한다.
도 2는 본 실시 형태에 관한 기판 처리 공정의 개요를 설명하는 플로우도이다.
여기에서는, 기판 처리 공정으로서, 웨이퍼(200) 상에 박막을 형성하는 경우를 예로 든다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 기판 처리 장치(100)를 구성하는 각 부의 동작은, 컨트롤러(260)에 의해 제어된다.
(기판 반입ㆍ적재 공정 : S102)
우선, 기판 반입ㆍ적재 공정(S102)에 대하여 설명한다.
기판 반입ㆍ적재 공정(S102)에서는, 기판 적재대(212)를 웨이퍼(200)의 반송 위치까지 하강시킴으로써, 기판 적재대(212)의 관통 구멍(214)에 리프트 핀(207)을 관통시킨다. 그 결과, 리프트 핀(207)이 기판 적재대(212)의 표면보다도 소정의 높이분만큼 돌출된 상태가 된다. 계속해서, 게이트 밸브(205)를 개방하고, 도시하지 않은 웨이퍼 이동 탑재기를 사용하여, 처리 용기(202)의 반송 공간(203)에 웨이퍼(200)를 반입하여, 리프트 핀(207) 상에 웨이퍼(200)를 이동 탑재한다. 이에 의해, 웨이퍼(200)는 기판 적재대(212)의 표면으로부터 돌출된 리프트 핀(207) 상에 수평 자세로 지지된다.
반송 공간(203)에 웨이퍼(200)를 반입한 후에는, 웨이퍼 이동 탑재기를 처리 용기(202)의 외부로 퇴피시키고, 게이트 밸브(205)를 폐쇄하여 처리 용기(202)를 밀폐한다. 그 후, 기판 적재대(212)를 상승시킴으로써, 기판 적재대(212)의 기판 적재면(211) 상에 웨이퍼(200)를 적재한다.
또한, 웨이퍼(200)를 반송 공간(203)에 반입할 때에는, 배기계에 의해 처리 용기(202) 내를 배기하면서, 제3 가스 공급계로부터 처리 용기(202) 내에 불활성 가스로서의 N2 가스를 공급하는 것이 바람직하다. 즉, 진공 펌프(224)를 작동시킴과 함께, APC 밸브(223)를 개방하여 처리 용기(202) 내를 배기하고 있는 상태에서, 적어도 제3 가스 공급계의 밸브(245d)를 개방함으로써, 처리 용기(202) 내에 N2 가스를 공급하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 처리 용기(202)에의 파티클의 침입이나, 웨이퍼(200) 상에의 파티클의 부착을 억제하는 것이 가능해진다. 또한, 진공 펌프(224)는 적어도 기판 반입ㆍ적재 공정(S102)으로부터 후술하는 기판 반출 공정(S106)까지의 동안은, 항상 작동시킨 상태로 한다.
웨이퍼(200)를 기판 적재대(212) 상에 적재할 때는, 기판 적재대(212)의 내부에 매립된 히터(213)에 전력을 공급하여, 웨이퍼(200)의 표면을 소정의 온도로 제어한다. 웨이퍼(200)의 온도는, 예를 들어 실온 이상이며 500℃ 이하이고, 바람직하게는 실온 이상이며 400℃ 이하이다. 히터(213)의 온도는, 도시하지 않은 온도 센서에 의해 검출된 온도 정보에 기초하여 히터(213)에의 통전을 제어함으로써 조정된다.
(성막 공정 : S104)
계속해서, 성막 공정(S104)에 대하여 설명한다.
처리 공간(201) 내의 처리 위치에 웨이퍼(200)를 위치시키면, 기판 처리 장치(100)에서는, 성막 공정(S104)을 행한다. 성막 공정(S104)은, 프로세스 레시피에 따라서, 상이한 처리 가스인 제1 원소 함유 가스와 제2 원소 함유 가스를 처리 공간(201)에 공급함으로써, 웨이퍼(200) 상에 박막을 형성하는 공정이다. 또한, 성막 공정(S104)에 대해서는 상세를 후술한다.
(기판 반출 공정 : S106)
다음으로, 기판 반출 공정(S106)에 대하여 설명한다.
성막 공정(S104)의 종료 후, 기판 처리 장치(100)는 기판 반출 공정(S106)을 행한다. 기판 반출 공정(S106)에서는, 상술한 기판 반입ㆍ가열 공정(S102)과 역의 수순으로, 처리 완료된 웨이퍼(200)를 처리 용기(202)의 외부로 반출한다. 즉, 기판 적재대(212)를 하강시켜, 기판 적재대(212)의 표면으로부터 돌출시킨 리프트 핀(207) 상에 웨이퍼(200)를 지지시킨다. 그 후, 게이트 밸브(205)를 개방하고, 웨이퍼 이동 탑재기를 사용하여 웨이퍼(200)를 처리 용기(202)의 외부로 반출한다.
(판정 공정 : S108)
다음으로, 판정 공정(S108)을 설명한다.
기판 반출 공정(S106)을 종료하면, 기판 처리 장치(100)에서는, 상술한 일련의 처리(S102 내지 S106)를 하나의 사이클로 하고, 그 1사이클을 소정 횟수 실시하였는지 여부를 판정한다. 즉, 웨이퍼(200)를 반출한 후, 성막 공정(S104)이 소정 횟수 실시되었는지 여부를 판단한다. 성막 공정(S104)이 소정 횟수 실시되었다고 판단한 경우, 기판 처리 공정을 종료한다. 또한, 기판 처리 공정을 종료하기 전에, 클리닝 공정을 실시해도 된다. 한편, 성막 공정(S104)을 소정 횟수 실시하지 않았다고 판단한 경우, 다음에 대기하고 있는 웨이퍼(200)의 처리를 개시하기 위해, 기판 반입ㆍ적재 공정(S102)으로 되돌아간다.
(3) 성막 공정의 기본적인 수순
다음으로, 상술한 기판 처리 공정 중 성막 공정(S104)에 대하여, 기본적인 수순을 설명한다.
도 3은 본 실시 형태에 관한 성막 공정의 기본적인 수순을 설명하는 플로우도이다.
여기에서는, 상술한 TDMAT 가스와 플라즈마화된 O2 가스를 교대로 공급하여, 웨이퍼(200) 상에 고유전율 절연막인 산화티타늄(TiO2)막을 형성하는 예에 대하여 설명한다. 또한, 웨이퍼(200) 상에는, 미리 소정의 막이 형성되어 있어도 된다. 또한, 웨이퍼(200) 또는 소정의 막에는, 미리 소정의 패턴이 형성되어 있어도 된다.
(제1 처리 가스 공급 공정 : S202)
제1 처리 가스 공급 공정(S202)을 설명한다.
성막 공정 시에는, 웨이퍼(200)를 가열하여 원하는 온도에 도달한 상태에서, 먼저, 밸브(243d)를 개방하여, 처리 용기(202)의 처리 공간(201) 내에 TDMAT 가스의 공급을 개시한다. 이때, TDMAT 가스의 유량이 소정의 유량이 되도록, MFC(243c)를 조정한다. 또한, TDMAT 가스의 공급 유량은, 예를 들어 1sccm 이상, 100sccm 이하이다. 또한, APC 밸브(223)의 밸브 개방도를 조정함으로써, 처리 용기(202) 내의 압력을 소정의 압력으로 제어한다. 또한, 제1 가스 공급계(243)에 불활성 가스 공급계를 접속하고, TDMAT 가스와 함께 캐리어 가스로서 N2 가스를 흘려도 된다. 또한, 기화된 TDMAT가 액화되지 않도록, 제1 가스 공급계(243)를 소정 온도로 제어하여, TDMAT 가스를 소정의 기화 온도로 유지해도 된다.
처리 용기(202)에 공급된 TDMAT 가스는, 웨이퍼(200)의 면 상에 도달한다. 이에 의해, 웨이퍼(200) 표면 상에는, TDMAT 가스가 접촉함으로써 「제1 원소 함유층」으로서의 금속 함유층(티타늄 함유층)이 형성된다. 금속 함유층은, 예를 들어 처리 용기(202) 내의 압력, TDMAT 가스의 유량, 기판 적재대(212)의 온도, TDMAT 가스가 처리 공간(201)을 통과하는 데 요하는 시간(처리 시간) 등에 따라서, 소정의 두께 및 소정의 분포로 형성된다.
TDMAT 가스의 공급을 개시하고 나서 소정 시간 경과 후, 밸브(243d)를 폐쇄하여, TDMAT 가스의 공급을 정지한다.
(퍼지 공정 : S204)
다음으로, 퍼지 공정(S204)을 설명한다.
제1 처리 가스 공급 공정(S202) 후에는, 밸브(245d)를 개방하여, 퍼지 가스로서의 불활성 가스(N2 가스)를 처리 용기(202)의 처리 공간(201)에 공급한다. 이때, 상술한 바와 같이, 진공 펌프(224)와 APC 밸브(223)의 동작에 의해 처리 용기(202) 내가 배기되어 있다. 이에 의해, 처리 용기(202)에 공급된 N2 가스는, 제1 처리 가스 공급 공정(S202)에서 공급된 잉여의(성막에 기여하지 않은) TDMAT 가스를 웨이퍼(200) 상으로부터 제거하면서, 처리 용기(202)로부터 배출된다. 또한, 배기관(236)이 설치되어 있는 경우에는, 밸브(237)를 개방함과 함께, 압력 조정기(237)와 진공 펌프(238)를 제어함으로써, 샤워 헤드(230) 내에 잔류한 TDMAT 가스도 제거한다. 그리고, 소정 시간 퍼지를 실행하면, 밸브(245d)를 폐쇄하여 N2 가스의 공급을 정지함과 함께, 밸브(237)를 폐쇄하여 샤워 헤드(203)와 진공 펌프(239) 사이를 차단한다. 또한, N2 가스의 공급 유량은, 예를 들어 0.1sccm 이상, 10sccm 이하이다.
(제2 처리 가스 공급 공정 : S206)
다음으로, 제2 처리 가스 공급 공정(S206)을 설명한다.
퍼지 공정(S204) 후에는, 밸브(244d)를 개방하여, RPU(250)에서 O2 가스를 플라즈마 여기시키고, 이 플라즈마화된 O2 가스를 처리 공간(201) 내에 공급한다. 이때, O2 가스의 유량이 소정의 유량이 되도록, MFC(244c)를 조정한다. 또한, O2 가스의 공급 유량은, 예를 들어 0.1sccm 이상, 10sccm 이하로 설정된다. 또한, APC 밸브(223)의 밸브 개방도를 적정하게 조정함으로써, 처리 용기(202) 내의 압력을 소정의 압력으로 제어한다. 또한, 제2 가스 공급계(244)에 불활성 가스 공급계를 접속하고, O2 가스와 함께 캐리어 가스로서 N2 가스를 흘려도 된다.
O2 가스의 공급 시에는, RPU(250)가 ON으로 되어, O2 가스의 플라즈마화에 필요한 전력 인가가 개시되어 있다. 따라서, O2 가스는, RPU(250)에 공급되어 매칭이 취해짐으로써, 빠르게 플라즈마가 착화되어 플라즈마화된다.
플라즈마화된 O2 가스는, 웨이퍼(200)의 면 상에 도달한다. 이에 의해, 웨이퍼(200) 표면 상에서는, 이미 형성되어 있는 금속 함유층(티타늄 함유층)이 O2 가스의 플라즈마에 의해 개질(산화)되어, 금속 산화막(TiO2막)이 형성된다. 개질층인 금속 산화막은, 예를 들어 처리 용기(202) 내의 압력, O2 가스의 유량, 기판 적재대(212)의 온도, RPU(250)의 공급 전력 등에 따라서, 소정의 두께, 소정의 분포, 금속 함유층에 대한 소정의 산소 성분의 침입 깊이로 형성된다.
그리고, 소정 시간의 경과 후, 밸브(244d)를 폐쇄하여, O2 가스의 공급을 정지한다. 이때, RPU(250)에 대한 O2 가스의 공급이 종료됨으로써, 매칭이 붕괴되고, 빠르게 플라즈마가 소호(소실)된다.
(퍼지 공정 : S208)
다음으로, 퍼지 공정(S208)을 설명한다.
제2 처리 가스 공급 공정(S206) 후에는, 밸브(245d)를 개방하여, N2 가스를 처리 용기(202)의 처리 공간(201)에 공급한다. 처리 용기(202)에 공급된 N2 가스는, 제2 처리 가스 공급 공정(S206)에서 공급된 잉여의(성막에 기여하지 않은) O2 가스를 웨이퍼(200) 상으로부터 제거하면서, 처리 용기(202)로부터 배출된다. 또한, 배기관(236)이 설치되어 있는 경우에는, 밸브(237)를 개방함과 함께, 압력 조정기(237)와 진공 펌프(238)를 제어함으로써, 샤워 헤드(230) 내에 잔류한 O2 가스도 제거한다. 그리고, 소정 시간 퍼지를 실행하면, 밸브(245d)를 폐쇄하여 N2 가스의 공급을 정지함과 함께, 밸브(237)를 폐쇄하여 샤워 헤드(203)와 진공 펌프(239) 사이를 차단한다. 또한, N2 가스의 공급 유량은, 예를 들어 0.1sccm 이상, 10sccm 이하이다.
(판정 공정 : S210)
다음으로, 판정 공정(S210)을 설명한다.
퍼지 공정(S208)을 종료하면, 계속해서, 컨트롤러(260)는, 상술한 일련의 처리(S202 내지 S208)를 하나의 사이클로 하고, 그 1사이클을 소정 횟수(n cycle) 실시하였는지 여부를 판정한다. 그리고, 소정 횟수 실시하지 않았으면, 제1 처리 가스 공급 공정(S202)부터 퍼지 공정(S208)까지의 1사이클을 반복한다. 한편, 소정 횟수 실시하였을 때에는, 성막 공정(S104)을 종료한다.
이와 같이, 성막 공정(S104)에서는, 제1 처리 가스 공급 공정(S202)으로부터 퍼지 공정(S208)까지의 각 공정을 순차적으로 행함으로써, 웨이퍼(200)의 면 상에 소정의 두께의 금속 산화막(TiO2막)이 퇴적된다. 그리고, 이들 각 공정을 1사이클이라 하고, 그 1사이클을 소정 횟수 반복함으로써, 웨이퍼 W의 면 상에 형성되는 금속 산화막(TiO2막)이 원하는 막 두께로 제어된다.
또한, 여기에서는, TDMAT 가스와 O2 가스를 교대로 공급하는 공정을 반복하는 사이클릭(교호 공급) 처리를 행하는 경우를 예로 들었지만, 성막 공정(S104)이 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 성막 공정(S104)은 제1 처리 가스(제1 원소 함유 가스)와 제2 처리 가스(제2 원소 함유 가스)를 공급하여 박막을 형성하는 공정이면, 사이클릭 처리가 아니라, 예를 들어 제1 처리 가스와 제2 처리 가스를 동시에 처리 공간(201)에 존재시켜 CVD(chemical vapor deposition) 처리를 행해도 된다.
(4) 성막 공정에서의 처리
다음으로, 본 실시 형태에 관한 성막 공정에서의 처리에 대하여 설명한다.
상술한 바와 같이, 성막 공정(S104)에서는, 가스 공급구로서의 가스 도입구(241)로부터 처리 공간(201) 내에 각종 가스를 공급함으로써, 기판 적재면(211) 상에 적재되는 웨이퍼(200)의 면 상에 금속 산화막(TiO2막) 등의 박막을 성막한다. 따라서, 예를 들어 가스 도입구(241)와 웨이퍼(200)의 간격이 큰 경우에는, 성막 성능을 높이기 위해 제1 처리 가스 등을 많이 흘릴 필요가 발생하는 등의 경우가 일어날 수 있다. 즉, 웨이퍼(200)에 대한 처리의 질(예를 들어, 웨이퍼(200) 상에 성막되는 박막의 품질)에는, 분산판(234)의 표면과 웨이퍼(200)의 간격(이하 「갭」이라고도 함)이 영향을 미칠 수 있다. 또한, 분산판(234)이 설치되어 있지 않은 장치의 경우에서는, 가스 도입구(241)와 웨이퍼(200)의 간격이, 본 개시의 갭에 상당한다. 또한, 웨이퍼(200)로부터, 웨이퍼(200)와 대향하는 부재(예를 들어 덮개(231))까지의 간격이, 본 개시의 갭에 상당한다.
이것으로부터, 본 실시 형태에 있어서는, 웨이퍼(200)에 대한 처리의 질(예를 들어, 성막되는 막의 품질)을 좋게 하는 것을 가능하게 하기 위해, 컨트롤러(260)가 승강 기구(218)에 의한 승강 동작을 제어한다. 더욱 상세하게는, 승강 기구(218)에 의한 승강 동작을 제어함으로써, 가스 도입구(241)로부터 처리 공간(201) 내에 가스를 공급하고 있을 때의 가스 도입구(241)와 기판 적재면(211) 상의 웨이퍼(200)의 갭을 가변시키도록 되어 있다. 구체적으로는, 컨트롤러(260)는 이하에 설명하는 제어 패턴으로, 갭을 가변시킨다.
(제1 제어 패턴)
우선, 제1 제어 패턴에 대하여 설명한다.
도 4는 본 실시 형태에 관한 기판 처리 장치에서 행해지는 성막 공정의 제1 제어 패턴의 예를 도시하는 차트도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 제1 제어 패턴에서는, 사이클릭 처리를 행하는 성막 공정에 있어서, 퍼지 공정(S204, S208)일 때에 갭을 가변시킨다. 또한, 제1 제어 패턴에서는, 사이클릭 처리를 구성하는 각 사이클을 2스텝화하고, 각각의 스텝마다 상이한 양태로 갭의 가변 제어를 행한다. 2스텝화는, 예를 들어 통상은 스텝 1을 행하고, 5사이클에 한 번의 비율로 스텝 2로 이행하는 것과 같이, 미리 설정된 비율(빈도)로 각 스텝을 전환하도록 하면 된다.
구체적으로는, 스텝 1에 있어서, 퍼지 공정(S204, S208)일 때의 갭을, 제1 처리 가스 공급 공정(S202) 및 제2 처리 가스 공급 공정(S206)일 때의 갭보다도 좁게 한다. 즉, 퍼지 공정(S204, S208)일 때에는, 가스 도입구(241)에 웨이퍼(200)를 근접시켜 갭이 좁아지도록, 승강 기구(218)에 의한 승강 동작을 제어한다.
퍼지 공정(S204, S208)일 때의 갭을 좁게 하면, 퍼지 가스로서의 N2 가스는, 웨이퍼(200)의 면 상에 강하게 부딪친다. 따라서, 웨이퍼(200)의 표면에 부착된 잔류 가스, 부생성물, 파티클 등을 웨이퍼(200)의 면 상으로부터 유효하게 제거할 수 있다. 즉, 웨이퍼(200)의 면 상에 성막되는 박막의 품질을 좋게 하기 위해 기여하게 된다. 이것은, 특히 제1 처리 가스 공급 공정(S202) 및 제2 처리 가스 공급 공정(S206)에 있어서, 흡착성이 높은 가스를 사용한 경우에 매우 유효하다. 구체적으로는, 본 실시 형태와 같이, 원료 가스(전구체)로서 TDMAT 가스를, 반응 가스 또는 개질 가스(리액턴트)로서 O2 가스를, 각각 사용한 경우 외에, 예를 들어 전구체로서 TiCl4 가스를, 리액턴트로서 NH3 가스를, 각각 사용하고, 이들에 의해 부생성물로서 NH4Cl이 형성되는 경우에도, 이들을 제거하는 데 있어서 매우 유효한 것이 된다.
또한, 여기에서는, 퍼지 공정(S204, S208)에 있어서, 제1 처리 가스 공급 공정(S202) 및 제2 처리 가스 공급 공정(S206)일 때보다도 갭을 좁게 하는 제어 양태를 예로 들었지만, 잔류 가스, 부생성물, 파티클 등을 유효하게 제거할 수 있으면, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 처리 가스 공급 공정(S202) 또는 제2 처리 가스 공급 공정(S206)일 때에 이미 갭이 좁게 되어 있으면, 퍼지 공정(S204, S208)일 때에도, 그 좁은 갭을 유지하도록 해도 된다.
또한, 퍼지 공정(S204, S208)에 있어서는, 갭을 좁게 하는 것 외에, 잔류 가스, 부생성물, 파티클 등을 제거하기 쉬운 압력이 되도록, 처리 용기(202) 내의 압력을 조정해도 된다. 구체적으로는, 처리 용기(202) 내의 압력이 낮아지도록 조정하는 것이 생각된다.
그 후, 스텝 2로 이행하면, 그 스텝 2에 있어서는, 스텝 1의 경우와는 달리, 퍼지 공정(S204, S208)일 때의 갭을 넓게 한다. 예를 들어, 제1 처리 가스 공급 공정(S202) 및 제2 처리 가스 공급 공정(S206)일 때의 갭이 넓은 상태이면, 퍼지 공정(S204, S208)일 때에도, 그 넓은 갭을 유지하도록, 승강 기구(218)에 의한 승강 동작을 제어한다.
퍼지 공정(S204, S208)일 때의 갭을 넓게 하면, 퍼지 가스로서의 N2 가스는, 처리 용기(202)의 처리 공간(201) 내의 전역에 널리 퍼지기 쉬워진다. 따라서, 처리 공간(201) 내의 잔류 가스, 부생성물, 파티클 등을 단시간에 효율적으로 제거할 수 있다. 특히, 처리 공간(201) 내의 잔류 가스, 부생성물, 파티클 등이 쌓인 단계에서 스텝 2를 실시하면, 이들의 제거를 매우 유효하게 또한 효율적으로 행할 수 있다.
또한, 여기에서는, 우선 스텝 1에서 갭을 좁게 하고, 다음으로 스텝 2에서 갭을 넓게 하는 경우를 예로 들었지만, 스텝 1과 스텝 2를 실시하는 순서는 반대여도 된다.
스텝 1과 스텝 2 중 어느 것에 있어서도, 갭의 크기(즉, 가스 도입구(241)에 대한 기판 적재면(211) 상의 웨이퍼(200)의 높이 위치)는, 승강 기구(218)에 의한 승강 동작을 제어함으로써, 예를 들어 ㎜ 단위로 조정하는 것이 가능하다.
이상과 같이, 제1 제어 패턴에서는, 가스 도입구(241)로부터 가스를 공급하여 행하는 웨이퍼(200)에 대한 처리의 타이밍에 따라서, 예를 들어 2스텝화한 스텝 1에서는 좁게 하고 스텝 2에서는 넓게 하는 등과 같이, 가스 도입구(241)와 기판 적재면(211) 상의 웨이퍼(200)의 갭을 가변시킨다.
또한, 제1 제어 패턴에서는, 가스 도입구(241)로부터 공급하는 가스종에 따라서, 예를 들어 퍼지 가스를 공급할 때에는 좁게 하는 등과 같이, 가스 도입구(241)와 기판 적재면(211) 상의 웨이퍼(200)의 갭을 가변시킨다.
(제2 제어 패턴)
다음으로, 제2 제어 패턴에 대하여 설명한다.
도 5는 본 실시 형태에 관한 기판 처리 장치에서 행해지는 성막 공정의 제2 제어 패턴의 예를 도시하는 차트도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 제2 제어 패턴에서는, 사이클릭 처리를 행하는 성막 공정에 있어서, 제1 처리 가스 공급 공정(S202)과 제2 처리 가스 공급 공정(S206)에서 갭을 가변시킨다.
구체적으로는, 제1 처리 가스 공급 공정(S202)일 때에는, 가스 도입구(241)에 웨이퍼(200)를 근접시켜 갭이 좁아지도록, 승강 기구(218)에 의한 승강 동작을 제어한다. 제1 처리 가스 공급 공정(S202)일 때에 갭을 좁게 하면, 전구체로서 TDMAT 가스는, 웨이퍼(200)의 면 상에 강하게 부딪친다. 따라서, 웨이퍼(200) 표면에 대한 제1 원소(티타늄)의 흡착량(농도)이 올라가게 된다.
한편, 제2 처리 가스 공급 공정(S206)일 때에는, 가스 도입구(241)로부터 웨이퍼(200)를 멀어지게 하여 갭이 넓어지도록, 승강 기구(218)에 의한 승강 동작을 제어한다. 제2 처리 가스 공급 공정(S206)일 때에 갭을 넓게 하면, 리액턴트로서 O2 가스는, 처리 용기(202)의 처리 공간(201) 내의 전역에 널리 퍼지기 쉬워진다. 따라서, 웨이퍼(200)의 면 상에 대하여 O2 가스를 균일하게 공급하는 것이 용이하게 실현 가능해진다.
즉, 제2 제어 패턴에서는, 제1 처리 가스 공급 공정(S202)과 제2 처리 가스 공급 공정(S206)에서 갭을 가변시킴으로써, 전구체 공급 시의 흡착량(농도)을 올리면서, 리액턴트 공급 시의 면내 균일성을 향상시킨다. 따라서, 웨이퍼(200)의 면 상에 성막되는 박막의 품질을 좋게 하기 위해 기여하게 된다.
이상과 같이, 제2 제어 패턴에서는, 가스 도입구(241)로부터 공급하는 가스종에 따라서, 예를 들어 전구체 공급 시에는 좁게 하고, 리액턴트 공급 시에는 넓게 하는 등과 같이, 가스 도입구(241)와 기판 적재면(211) 상의 웨이퍼(200)의 갭을 가변시킨다.
(제3 제어 패턴)
다음으로, 제3 제어 패턴에 대하여 설명한다.
도 6은 본 실시 형태에 관한 기판 처리 장치에서 행해지는 성막 공정의 제3 제어 패턴의 예를 도시하는 차트도이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 제3 제어 패턴에서는, 사이클릭 처리를 행하는 성막 공정에 있어서, 플라즈마화를 수반하는 제2 처리 가스 공급 공정(S206)일 때에 갭을 가변시킨다.
구체적으로는, 플라즈마화를 수반하는 제2 처리 가스 공급 공정(S206)일 때의 갭을, 제1 처리 가스 공급 공정(S202) 및 퍼지 공정(S204, S208)일 때의 갭보다도 좁게 한다. 즉, 가스를 플라즈마화하는 공정(S206)일 때에는, 가스 도입구(241)에 웨이퍼(200)를 근접시켜 갭이 좁아지도록, 승강 기구(218)에 의한 승강 동작을 제어한다.
플라즈마화를 하는 공정(S206)일 때의 갭을 좁게 하면, 플라즈마 중의 활성종은, 실활되기 전에 웨이퍼(200)의 면 상에 강하게 부딪친다. 즉, 플라즈마 에너지가 높은 상태 그대로, 플라즈마화된 가스가 웨이퍼(200)의 면 상에 도달한다. 따라서, 웨이퍼(200)의 면 상에서는, 이미 형성되어 있는 금속 함유층(티타늄 함유층)의 플라즈마에 의한 개질(산화)을 효율적으로 행할 수 있다. 이에 의해, 웨이퍼(200)의 면 상에 성막되는 박막의 품질을 좋게 하는 것이 실현 가능해진다.
또한, 여기에서는, 플라즈마화를 하는 공정(S206)일 때의 갭을 좁게 경우를 예로 들었지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 도 5에 도시한 바와 같이, 플라즈마화를 하는 공정(S206)일 때의 갭을 넓게 하는 제어 패턴을 사용해도 된다. 플라즈마화를 하는 공정(S206)일 때의 갭을 넓게 하면, 플라즈마 중의 활성종은, 처리 용기(202)의 처리 공간(201) 내의 전역에 널리 퍼지기 쉬워진다. 따라서, 플라즈마를 이용한 처리의 면내 균일성을 향상시키는 것이 용이하게 실현 가능해진다. 게다가, 플라즈마화를 하는 공정(S206)일 때의 갭을 넓게 하면, 웨이퍼(200)에 대한 플라즈마 에너지가 낮게 억제되므로, 웨이퍼(200)의 내부 응력을 완화시킬 수 있다. 즉, 플라즈마화를 하는 공정(S206)일 때의 갭을 넓게 함으로써도, 웨이퍼(200)의 면 상에 성막되는 박막의 품질을 좋게 하는 것이 실현 가능해진다.
이상과 같이, 제3 제어 패턴에서는, 웨이퍼(200)에 대한 처리의 내용에 따라서, 예를 들어 RPU(250)를 이용하여 플라즈마화를 하는 공정(S206)과, 플라즈마화를 하지 않는 공정(S202, S204, S208)에서, 가스 도입구(241)와 기판 적재면(211) 상의 웨이퍼(200)의 갭을 가변시킨다.
그런데, 제3 제어 패턴은, 이하와 같은 것이어도 된다.
도 7은 본 실시 형태에 관한 기판 처리 장치에서 행해지는 성막 공정의 제3 제어 패턴의 변형예를 도시하는 차트도이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 제3 제어 패턴의 변형예에서는, 플라즈마화를 수반하는 제2 처리 가스 공급 공정(S206)에 있어서, 그 공정의 개시 직후로부터의 일정 기간과, 그 일정 기간이 경과한 후의 나머지 기간에서, 갭을 가변시킨다.
구체적으로는, 제2 처리 가스 공급 공정(S206)의 개시 직후로부터의 일정 기간에 대해서는, 플라즈마가 안정되어 있지 않기 때문에, 막 두께 균일성에 영향을 줄 우려가 있으므로, 가스 도입구(241)로부터 웨이퍼(200)를 멀어지게 하기 위해, 나머지 기간보다도 갭이 넓어지도록 승강 기구(218)에 의한 승강 동작을 제어한다. 그리고, 개시 직후의 일정 기간이 경과한 후에는, 플라즈마가 안정되기 때문에, 가스 도입구(241)로부터 웨이퍼(200)를 근접시키기 위해, 개시 직후의 일정 기간보다도 갭이 좁아지도록 승강 기구(218)에 의한 승강 동작을 제어한다.
즉, 개시 직후로부터의 일정 기간은 넓게, 그 일정 기간이 경과한 후의 나머지 기간은 좁아지도록, 갭을 가변시킨다. 따라서, 플라즈마화의 개시 직후에는 플라즈마가 안정되어 있지 않은 상태라도, 그 영향이 웨이퍼(200)에 대한 처리에 미쳐 버리는 것을 억제할 수 있다. 이것은, 웨이퍼(200)의 면 상에 성막되는 박막의 품질을 좋게 하기 위해 기여하게 된다.
이상과 같이, 제3 제어 패턴의 변형예에서는, 웨이퍼(200)에 대한 처리의 타이밍에 따라서, 예를 들어 플라즈마화를 하는 공정(S206)의 개시 직후로부터의 일정 기간과, 그 일정 기간이 경과한 후의 나머지 기간에서, 가스 도입구(241)와 기판 적재면(211) 상의 웨이퍼(200)의 갭을 가변시킨다.
또한, 여기에서는, 플라즈마화를 하는 하나의 공정(S206) 중에서, 개시 직후로부터의 일정 기간과 그 나머지 기간에서 갭을 가변시키는 경우를 예로 들었지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 웨이퍼(200)에 대한 처리의 타이밍에 따라서, 이하와 같은 제어 패턴을 사용해도 된다. 예를 들어, 사이클릭 처리를 반복하는 성막 공정에 있어서, 초기의 사이클 시와, 후기의 사이클 시에서, 갭을 가변시키는 것이 생각된다. 그 경우, 후기의 사이클 시에, 갭을 넓게 하도록 제어하여, 플라즈마 에너지를 작게 함으로써, 각 사이클의 반복에 의해 형성되는 적층막의 내부 응력을 완화시킬 수 있게 된다.
또한, 웨이퍼(200)에 대한 처리의 타이밍에 따라서 갭을 가변시키는 제어 패턴은, 플라즈마화를 하는 하나의 공정(S206)뿐만 아니라, 다른 공정(S202, S204, S208)에 적용하는 것도 가능하다. 예를 들어, 웨이퍼(200)에 대한 가스 공급의 개시 직후로부터의 일정 기간과, 그 나머지 기간에서, 갭을 가변시키도록 해도 된다. 이와 같이 해도, 웨이퍼(200)의 면 상에 성막되는 박막의 품질을 좋게 하기 위해 기여할 수 있게 된다.
(제4 제어 패턴)
다음으로, 제4 제어 패턴에 대하여 설명한다.
도 8은 본 실시 형태에 관한 기판 처리 장치에서 행해지는 성막 공정의 제4 제어 패턴의 예를 도시하는 차트도이다.
도 8에 도시한 바와 같이, 제4 제어 패턴에서는, 사이클릭 처리를 행하는 성막 공정과 CVD 처리를 행하는 성막 공정을 순차적으로 실행하는 경우에 있어서, 사이클릭 처리 시와 CVD 처리 시에서 갭을 가변시킨다.
구체적으로는, 사이클릭 처리 시에는, CVD 처리 시보다도 갭이 좁아지도록 승강 기구(218)에 의한 승강 동작을 제어하여, 웨이퍼(200)의 면 상에 대한 성막을 치밀하게 행할 수 있도록 한다. 한편, CVD 처리 시에는, 사이클릭 처리 시보다도 갭이 넓어지도록 승강 기구(218)에 의한 승강 동작을 제어하여, 치밀한 박막 상에 균일한 막을 신속하게 제막할 수 있도록 한다. 이와 같이 함으로써, 웨이퍼(200)의 면 상에 성막되는 박막의 품질을 좋게 하는 것이 실현 가능해진다.
이상과 같이, 제4 제어 패턴에서는, 웨이퍼(200)에 대한 처리의 내용에 따라서, 예를 들어 사이클릭 처리 시와 CVD 처리 시에서, 가스 도입구(241)와 기판 적재면(211) 상의 웨이퍼(200)의 갭을 가변시킨다.
(제5 제어 패턴)
다음으로, 제5 제어 패턴에 대하여 설명한다.
제5 제어 패턴에서는, 상술한 제1 제어 패턴 내지 제4 제어 패턴 중 어느 것에 있어서, 가스 도입구(241)와 기판 적재면(211) 상의 웨이퍼(200)의 갭의 크기를, 더욱 정교하고 치밀하게 제어한다. 구체적으로는, VG(225)에 의해 처리 공간(201)의 압력을 모니터링하고, 그 VG(225)에 의한 검출 결과에 기초하여 갭의 크기를 조정하도록, 컨트롤러(260)가 승강 기구(218)에 의한 승강 동작에 대하여 피드백 제어를 행한다.
이와 같이, 갭의 크기에 대하여 피드백 제어를 행하면, 갭의 가변 제어에 처리 공간(201)의 압력 상태가 반영된다. 즉, 갭의 가변 제어가 보다 한층 더 정밀하고 치밀하게 행해지게 된다. 따라서, 웨이퍼(200)의 면 상에 성막되는 박막의 품질을 좋게 하는 데 있어서 매우 적합한 것이 된다.
(5) 본 실시 형태의 효과
본 실시 형태에 따르면, 이하에 나타내는 하나 또는 복수의 효과를 발휘한다.
(a) 본 실시 형태에서는, 기판 적재면(211) 상의 웨이퍼(200)에 대하여 가스 도입구(241)로부터 가스를 공급하는 공정에 있어서, 가스 도입구(241)와 웨이퍼(200)의 갭을 가변시키도록, 승강 기구(218)에 의한 승강 동작을 제어한다. 따라서, 갭의 가변 양태에 따라서, 예를 들어 가스를 웨이퍼(200)의 면 상에 적극적으로 부딪치게 하거나, 또한 가스를 처리 공간(201) 내의 전역에 널리 퍼지게 하거나 하는 것이 실현 가능해지고, 그 결과로서, 웨이퍼(200)에 대한 처리의 질(구체적으로는, 예를 들어 웨이퍼(200) 상에 성막되는 막의 품질)을 좋게 하는 것이 가능해진다.
(b) 특히, 본 실시 형태에서는, 웨이퍼(200)에 대한 처리의 타이밍, 가스 도입구(241)로부터 공급하는 가스종, 또는, 웨이퍼(200)에 대한 처리의 내용에 따라서, 갭을 가변시킨다. 따라서, 웨이퍼(200)의 면 상에 성막되는 박막의 품질을 확실하게 좋게 할 수 있게 된다.
(c) 또한, 본 실시 형태에서는, 처리 공간(201)의 압력의 검출 결과에 기초하여, 갭의 크기에 대하여 피드백 제어를 행한다. 따라서, 웨이퍼(200)의 면 상에 성막되는 박막의 품질을 좋게 하는 데 있어서 매우 적합한 것이 된다.
<본 개시의 제2 실시 형태>
다음으로, 본 개시의 제2 실시 형태에 대하여 설명한다. 여기에서는, 주로, 상술한 제1 실시 형태의 경우와의 상위점에 대하여 설명한다.
도 9는 본 개시의 제2 실시 형태에 관한 기판 처리 장치의 구성예를 모식적으로 도시하는 평면도이다.
(장치 구성)
도 9에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에서 설명하는 기판 처리 장치(100a)는, 처리 용기(202) 내에 설치된 회전 트레이(270)를 구비하고 있다. 회전 트레이(270)는 회전축(271)을 중심으로 회전할 수 있도록 구성되어 있다.
회전 트레이(270) 상에는, 복수(예를 들어 4개)의 기판 적재대(212a, 212b, 212c, 212d)가 배치되어 있다. 각 기판 적재대(212a, 212b, 212c, 212d)는, 모두, 상술한 제1 실시 형태의 경우와 마찬가지로 구성되어 있다. 따라서, 각 기판 적재대(212a, 212b, 212c, 212d)에서는, 각각에 있어서, 개별로 웨이퍼(200)의 승강 동작을 제어할 수 있도록 되어 있다. 또한, 각각에 있어서, 개별로 가스 공급 등을 행할 수 있도록 되어 있다. 구체적으로는, 각 기판 적재대(212a, 212b, 212c, 212d) 각각에, 상술한 도 1에 도시한 가스 도입구(241), 샤워 헤드(230)가 설치된다. 또한, 가스 공급계는, 복수의 가스의 도입구(241) 각각에 독립하여 가스를 공급 가능하도록 구성해도 되고, 공통된 가스 공급계를 설치해도 된다. 또한, 배기계에 대해서도, 각 기판 적재대 상에 공급된 가스를, 각각 독립하여 배기 가능하도록 복수의 배기계를 설치해도 되고, 공통된 배기계를 설치해도 된다.
이와 같은 구성의 기판 처리 장치(100a)에서는, 각 기판 적재대(212a, 212b, 212c, 212d) 상의 웨이퍼(200)의 각각에 대하여, 동시 병행적으로 성막 공정(S104)을 행하는 것이 가능하다. 더욱 구체적으로는, 예를 들어 어떤 웨이퍼(200)에 대하여 제1 처리 가스 공급 공정(S202)을 행하면서, 다른 웨이퍼(200)에 대하여 제2 처리 가스 공급 공정(S206)을 행하는 등의 것이 실현 가능하다. 또한, 예를 들어 어떤 웨이퍼(200)에 대하여 플라즈마화를 하는 공정(S206)을 행하면서, 다른 웨이퍼(200)에 대하여 플라즈마화를 하지 않는 공정(S202, S204, S208)을 행하는 등의 것이 실현 가능하다. 나아가, 예를 들어 어떤 웨이퍼(200)에 대하여 사이클릭 처리를 행하면서, 다른 CVD 처리를 행하는 등의 것이 실현 가능하다.
(제어 패턴)
상술한 구성의 기판 처리 장치(100a)에 있어서도, 상술한 제1 실시 형태의 경우와 마찬가지로, 필요에 따라서 가스 도입구(241)와 웨이퍼(200)의 갭을 가변시키면 된다. 구체적으로는, 예를 들어 각각의 기판 적재대(212)에 있어서 상이한 가스를 공급하는 경우에, 그 가스종이나 공급 타이밍 등에 따라서 갭의 가변 제어를 행한다. 또한, 각각의 기판 적재대(212)에 있어서 플라즈마화를 하는 공정과 플라즈마화를 하지 않는 공정을 동시 병행적으로 행하는 경우나, 각각의 기판 적재대(212)에 있어서 사이클릭 처리와 CVD 처리를 동시 병행적으로 행하는 경우에, 각각의 웨이퍼(200)에 대한 처리의 내용에 따라서, 갭의 가변 제어를 행한다.
(효과)
본 실시 형태에 있어서도, 필요에 따라서 가스 도입구(241)와 웨이퍼(200)의 갭을 가변시키도록 승강 기구(218)에 의한 승강 동작을 제어함으로써, 웨이퍼(200)에 대한 처리의 질(예를 들어, 성막되는 막의 품질)을 좋게 하는 것이 가능해진다.
<다른 실시 형태>
이상으로, 본 개시의 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태를 구체적으로 설명하였지만, 본 개시가 상술한 각 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다.
상술한 각 실시 형태에서는, 기판 처리 공정의 일 공정인 성막 공정에 있어서, 주로, 제1 처리 가스(제1 원소 함유 가스)로서 TDMAT 가스를 사용하고, 제2 처리 가스(제2 원소 함유 가스)로서 O2 가스를 사용하여, 이들을 교대로 공급함으로써 웨이퍼(200) 상에 TiO2막을 형성하는 경우를 예로 들었지만, 본 개시가 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 성막 처리에 사용하는 처리 가스는, TDMAT 가스나 O2 가스 등에 한정되는 것은 아니고, 다른 종류의 가스를 사용하여 다른 종류의 박막을 형성해도 상관없다. 나아가, 3종류 이상의 처리 가스를 사용하는 경우라도, 이들을 교대로 공급하여 성막 처리를 행하는 것이면, 본 개시를 적용하는 것이 가능하다. 구체적으로는, 제1 원소로서는, Ti가 아니라, 예를 들어 Si, Zr, Hf 등, 다양한 원소여도 된다. 또한, 제2 원소로서는, O가 아니라, 예를 들어 N 등이어도 된다.
또한, 상술한 각 실시 형태에서는, 기판 처리 공정으로서, 주로, 웨이퍼 표면에 대한 박막 형성을 행하는 경우를 예로 들었지만, 본 개시가 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 개시는, 상술한 각 실시 형태에서 예로 든 박막 형성 외에, 상술한 실시 형태에서 예시한 박막 이외의 성막 처리에도 적용할 수 있다. 또한, 기판 처리의 구체적 내용은 불문이며, 성막 처리뿐만 아니라, 열처리(어닐 처리), 플라즈마 처리, 확산 처리, 산화 처리, 질화 처리, 리소그래피 처리 등의 다른 기판 처리를 행하는 경우에도 적용할 수 있다.
또한, 상술한 각 실시 형태에서는, 반도체 장치의 제조 공정의 일 공정으로서, 웨이퍼에 대한 처리를 행하는 경우를 예로 들었지만, 본 개시가 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 처리 대상이 되는 기판은, 웨이퍼에 한정되지 않고, 포토마스크, 프린트 배선 기판, 액정 패널, 자기 디스크, 광디스크 등이어도 된다.
<본 개시의 바람직한 양태>
이하에, 본 개시의 바람직한 양태에 대하여 부기한다.
[부기 1]
본 개시의 다른 일 양태에 따르면,
기판을 처리하는 처리실과,
상기 기판을 지지하는 기판 지지부와,
상기 기판 지지부를 승강시키는 승강부와,
상기 기판에 가스를 공급하는 가스 공급구와,
상기 가스 공급구로부터 가스를 공급하고 있을 때의 상기 가스 공급구와 상기 기판 지지부에 지지되는 상기 기판의 간격을 가변시키도록 상기 승강부의 승강 동작을 제어하는 제어부를 갖는 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기 2]
바람직하게는,
상기 제어부는, 상기 기판에 대한 처리의 타이밍에 따라서, 상기 간격을 가변시키는 부기 1에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기 3]
바람직하게는,
상기 제어부는, 2스텝화한 스텝 1에서는 상기 간격을 좁게 하고, 스텝 2에서는 상기 간격을 넓게 하도록, 상기 간격을 가변시키는 부기 2에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기 4]
바람직하게는,
상기 제어부는, 상기 기판에 대한 처리의 개시 직후로부터의 일정 기간과, 상기 일정 기간이 경과한 후의 나머지 기간에서, 상기 간격을 가변시키는 부기 2에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기 5]
바람직하게는,
상기 제어부는, 상기 가스 공급구로부터 공급하는 가스종에 따라서, 상기 간격을 가변시키는 부기 1에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기 6]
바람직하게는,
상기 제어부는, 퍼지 가스를 공급할 때에는 상기 간격을 좁게 하도록, 상기 간격을 가변시키는 부기 5에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기 7]
바람직하게는,
상기 제어부는, 제1 처리 가스 공급 시에는 좁게 하고, 제2 처리 가스 공급 시에는 넓게 하는 등과 같이, 상기 간격을 가변시키는 부기 5에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기 8]
바람직하게는,
상기 제어부는, 상기 기판에 대한 처리의 내용에 따라서, 상기 간격을 가변시키는 부기 1에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기 9]
바람직하게는,
상기 기판에 공급하는 가스를 플라즈마화하는 플라즈마 생성부를 구비하고,
상기 제어부는, 상기 플라즈마 생성부가 플라즈마화를 할 때와, 상기 플라즈마 생성부가 플라즈마화를 하지 않을 때에, 상기 간격을 가변시키는 부기 8에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기 10]
바람직하게는,
상기 제어부는, 사이클릭 처리를 행할 때와, CVD 처리를 행할 때에, 상기 간격을 가변시키는 부기 8에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기 11]
바람직하게는,
상기 처리실의 압력을 검출하는 검출부를 갖고,
상기 제어부는, 상기 검출부에 의한 검출 결과에 기초하여, 상기 간격을 조정하도록 구성되어 있는 부기 1 내지 10 중 어느 것에 기재된 기판 처리 장치가 제공된다.
[부기 12]
본 개시의 다른 일 양태에 따르면,
승강 가능한 기판 지지부에 지지된 기판에 가스 공급구로부터 가스를 공급하여 상기 기판을 처리하는 공정과,
상기 가스 공급구로부터 가스를 공급하고 있을 때의 상기 가스 공급구와 상기 기판 지지부에 지지되는 상기 기판의 간격을 가변시키도록 상기 기판 지지부를 승강시키는 공정을 갖는 반도체 장치의 제조 방법이 제공된다.
[부기 13]
본 개시의 또 다른 일 양태에 따르면,
승강 가능한 기판 지지부에 지지된 기판에 가스 공급구로부터 가스를 공급하여 상기 기판을 처리하는 수순과,
상기 가스 공급구로부터 가스를 공급하고 있을 때의 상기 가스 공급구와 상기 기판 지지부에 지지되는 상기 기판과의 간격을 가변시키도록 상기 기판 지지부를 승강시키는 수순을 컴퓨터에 의해 기판 처리 장치에 실행시키는 프로그램이 제공된다.
[부기 14]
본 개시의 또 다른 일 양태에 따르면,
승강 가능한 기판 지지부에 지지된 기판에 가스 공급구로부터 가스를 공급하여 상기 기판을 처리하는 수순과,
상기 가스 공급구로부터 가스를 공급하고 있을 때의 상기 가스 공급구와 상기 기판 지지부에 지지되는 상기 기판의 간격을 가변시키도록 상기 기판 지지부를 승강시키는 수순을 컴퓨터에 의해 기판 처리 장치에 실행시키는 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체가 제공된다.
100, 100a : 기판 처리 장치
200 : 웨이퍼(기판)
201 : 처리 공간(처리실)
202 : 처리 용기
210 : 기판 지지부
211 : 적재면
212, 212a 내지 212d : 기판 적재대
218 : 승강 기구
221 : 배기구
222 : 배기관
223 : 압력 조정기
224 : 진공 펌프
225 : 배큠 게이지(VG)
241 : 가스 도입구(가스 공급구)
242 : 공통 가스 공급관
243 : 제1 가스 공급계
243a : 가스 공급관
243b : 가스 공급원
243c : 매스 플로우 컨트롤러(MFC)
243d : 밸브
244 : 제2 가스 공급계
244a : 가스 공급관
244b : 가스 공급원
244c : 매스 플로우 컨트롤러(MFC)
244d : 밸브
245 : 제3 가스 공급계
245a : 가스 공급관
245b : 가스 공급원
245c : 매스 플로우 컨트롤러(MFC)
245d : 밸브
250 : 리모트 플라즈마 유닛(RPU)
260 : 컨트롤러
261 : 연산부
262 : 기억부
263 : 외부 기억 장치

Claims (20)

  1. 기판을 처리하는 처리실과,
    상기 기판을 지지하는 기판 지지부와,
    상기 기판 지지부를 승강시키는 승강부와,
    상기 기판에 가스를 공급하는 가스 공급구와,
    상기 가스 공급구로부터 가스를 공급하고 있을 때의 상기 가스 공급구와 상기 기판 지지부에 지지되는 상기 기판의 간격을 가변시키도록 상기 승강부의 승강 동작을 제어하는 제어부를 갖는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 기판에 대한 처리의 타이밍에 따라서, 상기 간격을 가변시키는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는, 2스텝화한 스텝 1에서는 상기 간격을 좁게 하고, 스텝 2에서는 상기 간격을 넓게 하도록, 상기 간격을 가변시키는 기판 처리 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 기판에 대한 처리의 개시 직후로부터의 일정 기간과, 상기 일정 기간이 경과한 후의 나머지 기간에서, 상기 간격을 가변시키는 기판 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 가스 공급구로부터 공급하는 가스종에 따라서, 상기 간격을 가변시키는 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는, 퍼지 가스를 공급할 때에는 상기 간격을 좁게 하도록, 상기 간격을 가변시키는 기판 처리 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는, 제1 처리 가스 공급 시에는 좁게 하고, 제2 처리 가스 공급 시에는 넓게 하는 등과 같이, 상기 간격을 가변시키는 기판 처리 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 기판에 대한 처리의 내용에 따라서, 상기 간격을 가변시키는 기판 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 기판에 공급하는 가스를 플라즈마화하는 플라즈마 생성부를 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 플라즈마 생성부가 플라즈마화를 할 때와, 상기 플라즈마 생성부가 플라즈마화를 하지 않을 때에, 상기 간격을 가변시키는 기판 처리 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는, 사이클릭 처리를 행할 때와, CVD 처리를 행할 때에, 상기 간격을 가변시키는 기판 처리 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 처리실의 압력을 검출하는 검출부를 갖고,
    상기 제어부는, 상기 검출부에 의한 검출 결과에 기초하여, 상기 간격을 조정하도록 구성되어 있는 기판 처리 장치.
  12. 승강 가능한 기판 지지부에 지지된 기판에 가스 공급구로부터 가스를 공급하여 상기 기판을 처리하는 공정과,
    상기 가스 공급구로부터 가스를 공급하고 있을 때의 상기 가스 공급구와 상기 기판 지지부에 지지되는 상기 기판의 간격을 가변시키도록 상기 기판 지지부를 승강시키는 공정을 갖는 반도체 장치의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 기판에 대한 처리의 타이밍에 따라서, 상기 간격을 가변시키는 공정을 갖는 반도체 장치의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 처리하는 공정은, 2개의 공정을 갖고,
    2개의 공정 중, 제1 공정에서는 상기 간격을 좁게 하고, 제2 공정에서는, 상기 간격을 넓게 하도록, 상기 간격을 가변시키는 반도체 장치의 제조 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 처리하는 공정의 개시 직후로부터의 일정 기간과, 상기 일정 기간이 경과한 후의 나머지 기간에서, 상기 간격을 가변시키는 반도체 장치의 제조 방법.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 처리하는 공정에서는, 복수종의 가스를 순서대로 공급하고,
    상기 가스의 종류에 따라서 상기 간격을 가변시키는 반도체 장치의 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 처리하는 공정에서는, 퍼지 가스를 공급하는 공정을 갖고,
    상기 퍼지 가스를 공급할 때의 상기 간격을, 다른 가스를 공급하고 있을 때의 간격보다도 좁게 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 처리하는 공정에서는,
    상기 복수종의 가스 중, 제1 처리 가스 공급 시의 상기 간격을, 제2 처리 가스 공급 시의 상기 간격보다도 좁게 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 처리하는 공정에서는, 상기 기판에 공급하는 가스를 플라즈마화하는 공정을 갖고,
    상기 간격은, 상기 플라즈마를 생성하고 있을 때와, 플라즈마를 생성하고 있지 않을 때에 상이하게 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  20. 제12항에 있어서,
    상기 간격은, 상기 기판이 처리되는 처리실 내의 압력값에 따라서 조정되는 반도체 장치의 제조 방법.
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