KR20200045414A - 산화 처리 모듈, 기판 처리 시스템 및 산화 처리 방법 - Google Patents

산화 처리 모듈, 기판 처리 시스템 및 산화 처리 방법 Download PDF

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Abstract

기판을 25℃ 이하의 온도로 냉각한 조건 하에서 금속막의 산화 처리를 실행하는 것이 가능한 산화 처리 모듈 등을 제공한다. 산화 처리 모듈에 있어서, 스테이지에는, 금속막이 형성된 기판(W)이 탑재되고, 냉각 기구는 스테이지에 탑재된 기판 W를 25℃ 이하의 온도로 냉각한다. 산화 가스 공급부는 헤드부의 하면(대향면)과, 스테이지의 상면의 간극을 향해, 상기 금속막을 산화시키기 위한 산화 가스를 공급하고, 회전 구동부는 회전축을 중심으로 헤드부를 회전시킨다.

Description

산화 처리 모듈, 기판 처리 시스템 및 산화 처리 방법{OXIDATION PROCESSING MODULE, SUBSTRATE PROCESSING SYSTEM, AND OXIDATION PROCESSING METHOD}
본 개시는 산화 처리 모듈, 기판 처리 시스템 및 산화 처리 방법에 관한 것이다.
DRAM 등에 비해 뛰어난 특성을 갖는 것으로 기대되고 있는 메모리의 하나로서 MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory)의 개발이 진행되고 있다. MRAM의 제조 공정에는, 자화 방향을 변화시키는 것이 가능한 강자성층을 개재하여 절연막을 형성하는 처리가 포함되는 경우가 있다.
특허문헌 1에는, MTJ(Magnetic Tunnel Junction) 소자의 금속 산화층을 성막할 때, 스퍼터링에 의한 금속층의 형성을 실행하는 처리 용기 내에, 해당 금속층을 향해 산화 가스를 공급하는 것에 의해 금속을 산화시키는 기술이 기재되어 있다. 여기서, 해당 산화 가스의 온도는, 50℃ 내지 300℃인 경우가 예시되어 있다.
국제 공개 공보 제 2015-064194 호 공보
본 개시는 기판을 25℃ 이하의 온도로 냉각한 조건 하에서 금속막의 산화 처리를 실행하는 것이 가능한 산화 처리 모듈, 이 산화 처리 모듈을 구비한 기판 처리 시스템 및 산화 처리 방법을 제공한다.
본 개시된 산화 처리 모듈은, 금속막이 형성된 기판이 탑재되는 스테이지와,
상기 스테이지를 냉각하는 것에 의해, 해당 스테이지에 탑재된 기판을 25℃ 이하의 온도로 냉각하는 냉각 기구와,
상기 스테이지의 상면과 대향하는 위치에 배치되는 대향면과, 상기 스테이지의 상면과의 간극을 향해, 상기 금속막을 산화시키기 위한 산화 가스를 공급하는 산화 가스 공급부를 구비한 헤드부와,
상기 스테이지의 상면과 교차하는 회전축을 중심으로, 상기 헤드부를 회전시키기 위한 회전 구동부를 구비한, 모듈이다.
본 개시에 의하면, 기판을 25℃ 이하의 온도로 냉각한 조건 하에서 금속막의 산화 처리를 실행할 수 있다.
도 1은 실시형태에 따른 기판 처리 시스템의 평면도,
도 2는 상기 기판 처리 시스템에 마련되어 있는 성막 모듈의 종단 측면도,
도 3은 상기 기판 처리 시스템에 마련되어 있는 산화 처리 모듈의 종단 측면도,
도 4는 상기 산화 처리 모듈 내에서 산화 가스의 공급을 실행하는 헤드부의 구성도,
도 5는 상기 헤드부를 이용하여 산화 가스를 공급한 경우의 산소 가스의 압력 분포의 시뮬레이션 결과,
도 6은 상기 산소 가스의 압력 분포를 나타내는 그래프,
도 7은 상기 기판 처리 시스템을 이용하여 제조한 자기 터널 저항 소자의 RA 값의 특성 분포도,
도 8은 상기 기판의 MR 값의 특성 분포도.
우선, 본 개시의 산화 처리 모듈(3)을 구비한 기판 처리 시스템(1)의 구성에 대해서, 도 1을 참조하면서 설명한다.
기판 처리 시스템(1)은 로드 포트(11), 로더 모듈(12), 로드록 모듈(131, 132), 트랜스퍼 모듈(14) 및 복수의 처리 모듈(15)을 구비하고 있다. 또한 도 1에 도시되는 기판 처리 시스템(1)에 있어서, 처리 모듈(15)의 설치 수는 8대이지만, 필요에 따라 적절하게 증감할 수 있다.
로더 모듈(12)은 대기압 분위기 하에 있어서 처리 대상의 웨이퍼(W)를 반송하는 장치이다. 로더 모듈(12)에는, 복수의 로드 포트(11)가 장착되어 있다. 각 로드 포트(11) 상에는, 복수의 웨이퍼(W)를 수용 가능한 반송 용기(F)가 탑재된다. 반송 용기(F)는 FOUP(Front Opening Unified Pod)를 이용하는 경우를 예시할 수 있다. 로더 모듈(12)은, 그 내부에 마련된 반송 아암(121)을 이용하여, 반송 용기(F)와 후단의 로드록 모듈(131, 132) 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 실행한다. 또한, 로더 모듈(12)에는, 웨이퍼(W)의 방향을 조절하기 위한 오리엔터(122)가 병설되어 있다.
각 로드록 모듈(131, 132)은 내부를 대기압 분위기와, 진공 분위기 사이에서 전환하는 장치이다.
트랜스퍼 모듈(14)은 진공 분위기 하에서 웨이퍼(W)의 반송을 하는 장치이다. 트랜스퍼 모듈(14)에는 기술한 로드록 모듈(131, 132) 및 복수의 처리 모듈(15)이 접속되어 있다. 트랜스퍼 모듈(14)은, 그 내부에 마련된 반송 아암(141)을 이용하여, 로드록 모듈(131, 132)이나 각 처리 모듈(15) 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 실행한다.
예를 들어, MRAM의 제조 공정에 있어서, 처리 모듈(15)은 웨이퍼 상에 기초막을 형성하기 위한 CVD(Chemical Vapor Deposition) 모듈이나 금속막 및 자성막을 포함한 다층막이나, 최상층의 마스크를 형성하기 위한 스퍼터링을 실행하는 성막 모듈 등에 의해 구성된다.
이하, 복수의 처리 모듈(15) 중, 스퍼터링에 의한 금속막(하기의 예에서는, 마그네슘(Mg))의 성막을 실행하는 것이 가능한 성막 모듈(2)과, 성막 모듈(2)에서 성막된 금속막을 25℃ 이하의 온도로 냉각하면서 산화 처리를 실행하는 것이 가능한 산화 처리 모듈(3)에 주목하여 설명을 행한다.
도 2는 처리 모듈(15)의 하나인 성막 모듈(2)의 구성예를 도시하고 있다. 예를 들어, 성막 모듈(2)은 스테인리스 등 도전성의 소재로 이루어지고, 접지된 진공 용기(21)를 구비한다. 진공 용기(21)의 천정부에는 평면에서 바라볼 때, 원형으로 형성된 2개의 타겟 전극(252)이 마련되어 있다. 이들 타겟 전극(252)은 진공 용기(21)와는 전기적으로 절연된 상태에서 보지되어 있다. 각 타겟 전극(252)은 각각 직류 전원부(253)와 접속되고, 스퍼터링 실행 시에 예를 들면, 부의 직류 전압을 인가할 수 있다.
타겟 전극(252)의 하면에는 각각, 금속막의 원료가 되는 타겟(251a, 251b)이 접합되어 있다. 각 타겟(251a, 251b)은, 웨이퍼(W)에 대해 성막되는 금속막의 원료인 Mg에 의해 구성되어 있다. 또한, 타겟(251a, 251b)은 웨이퍼(W)에 성막하는 금속막에 따라 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 갈륨(Ga), 망간(Mn), 구리(Cu), 은(Ag), 아연(Zn) 및 Hf(하프늄) 등의 금속을 적절하게 선택해도 좋다.
타겟(251a, 251b)의 바로 아래에는, 셔터(26)가 비치되어 있다. 셔터(26)는 양방의 타겟(251a, 251b)의 투영 영역을 커버하는 크기를 갖는 원형의 판이며, 회전축(262)을 거쳐서 진공 용기(21)의 천정부측으로부터 매달려 있다. 회전축(262)은 회전 기구(263)에 의해 회전 가능하게 구성되는 한편, 셔터(26)에는 타겟(251a, 251b)보다 약간 큰 사이즈의 개구부(261)가 1개 형성되어 있다.
따라서, 일방의 타겟(251a, 251b)에 면하는 영역에 개구부(261)를 위치시켰을 때에는, 타방의 타겟(251b, 251a)은 셔터(26)에 의해 덮여진다. 이에 의해, 일방의 타겟(251a, 251b)에서 스퍼터링을 실행하고 있을 때, 해당 스퍼터링에 의해서 발생한 입자가 타방의 타겟(251b, 251a)에 부착하는 것을 방지할 수 있다.
각 타겟 전극(252)에 근접하는 상부측의 위치에는, 마그넷 배열체(254)가 마련되어 있다. 마그넷 배열체(254)는 타겟(251a, 251b)의 이로전(erosion)의 균일성을 높이는 역할을 완수한다. 마그넷 배열체(254)는 투자성(透磁性)이 높은 소재, 예를 들면, 철(Fe)의 베이스체에 N극 마그넷군(群), 및 S극 마그넷군을 배열하고, 구동 기구(255)에 의해 타겟(251a, 251b)의 배면에서 회전 운동이나 직진 운동을 하도록 구성된다.
또한, 진공 용기(21) 내의 타겟(251a, 251b)과 대향하는 위치에는, 웨이퍼(W)를 수평으로 탑재하기 위한 스테이지(22)가 마련되어 있다. 스테이지(22)는, 회전축(221)을 거쳐서 진공 용기(21)의 하방측에 배치된 구동 기구(223)에 접속되어 있다. 구동 기구(223)는 스테이지(22)를 회전시키는 기능과, 스테이지(22)를 승강시키는 기능을 갖추고 있다. 스테이지(22)의 승강은, 트랜스퍼 모듈(14)측의 반송 아암(141)과 승강 핀(23) 사이에서 웨이퍼(W)의 주고받음을 실행할 때에 실시된다. 예를 들어, 승강 핀(23)은, 웨이퍼(W)를 하면측으로부터 3개소에서 지지 가능하도록 마련되고, 승강 기구(231)에 의해 승강하여 스테이지(22)로부터 돌몰(突沒)된다.
회전축(221)은 진공 용기(21)의 저부를 관통하고, 구동 기구(223)에 접속되어 있다. 회전축(221)이 진공 용기(21)를 관통하는 위치에는 진공 용기(21) 내를 기밀에 유지하는 시일부(24)가 마련되어 있다.
게다가, 이 스테이지(22) 내에는 도시되지 않는 히터가 조립되어 있어서, 스퍼터링 시에 웨이퍼(W)를 25℃ 내지 400℃의 범위 내의 온도로 가열할 수 있다.
또한, 진공 용기(21) 내부에는, 웨이퍼(W)보다 사이즈가 큰 원판 형상의 헤드부(281)가 마련되어 있다. 헤드부(281)는, 단부에 마련된 지주부(282)를 중심으로 수평 방향으로 선회 가능하게 구성되고, 웨이퍼(W)를 상방측으로부터 덮는 위치와, 해당 위치로부터 퇴피한 퇴피 위치 사이를 이동한다. 지주부(282)는 진공 용기(21)의 저부를 관통하고, 회전 기구(283)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 지주부(282)가 진공 용기(21)를 관통하는 위치에는, 내부를 기밀하게 유지하는 시일부(24)가 마련되어 있다.
헤드부(281)의 하면측에는, 산화 가스를 토출하는 복수의 가스 토출 구멍(도시되지 않음)이 헤드부(281)의 직경에 걸쳐서 등간격으로 배열되어 있다. 그리고, 지주부(282) 내에 형성된 도시되지 않은 유로를 거쳐서 각 토출 구멍에 산화 가스가 공급되면, 스테이지(22)를 향해 산화 가스가 토출된다. 예를 들어, 산화 가스는 산소 가스에 의해 구성되고, 웨이퍼(W) 상에 형성된 Mg막(금속막)을 산화하는 산화 처리에 이용된다. 헤드부(281) 내에는 가열부를 이루는 도시되지 않은 히터가 마련되어, 예비 가열된 상태의 산소 가스를 토출할 수 있다.
게다가, 진공 용기(21)의 저부에는 배기로(291)가 접속되고, 배기로(291)는 압력 조정부(292)를 거쳐서 진공 배기 장치(293)에 접속되어 있다. 또한, 진공 용기(21)의 측면부에는 웨이퍼(W)의 반입출구(211)를 개폐하는 게이트 밸브(142)가 마련되어 있다. 도 1에 도시되는 바와 같이, 성막 모듈(2)은 게이트 밸브(142)를 거쳐서 트랜스퍼 모듈(14)에 접속되어 있다.
게다가, 진공 용기(21)의 상부측벽에는, 플라즈마 발생용의 가스인 비활성 가스, 예를 들면, Ar 가스를 진공 용기(21) 내에 공급하기 위한 Ar 가스 공급로(27)가 마련되어 있다. 이 Ar 가스 공급로(27)는 밸브나 플로우 미터(flow meter) 등의 가스 제어 기기군(271)를 거쳐서 Ar 가스 공급원(272)에 접속되어 있다.
상술한 구성을 구비하는 성막 모듈(2)은 스퍼터링에 의해, 웨이퍼(W)에 대해서 Mg막을 형성하는 동시에, 헤드부(281)로부터 공급한 산소 가스에 의해 Mg막을 산화하는 산화 처리를 실행할 수 있다. 또한, 기술과 같이 스테이지(22)나 헤드부(281)는 도시되지 않은 히터를 구비하고 있으므로, 25℃ 내지 400℃로 가열된 웨이퍼(W)에 대해 예비 가열된 산소 가스를 공급하여, 산화 처리를 실행할 수 있다.
여기서, 산화 처리에 의해서 Mg막이 산화되는 정도는, Mg막에 공급되는 산소의 양 및 Mg-산소 간의 반응속도에 의해서 정해진다. 또한, Mg-산소 간의 반응속도는, 웨이퍼(W)의 온도에 따라 변화한다.
이 때문에, 상술의 온도 범위보다 저온인 25℃ 이하의 온도에서 Mg막의 산화 처리를 실행하는 것이 필요한 경우가 있다.
한편으로, 웨이퍼(W)의 면 내에서 Mg막을 균일하게 산화하기 위해서는, 산소 가스를 토출하는 헤드부(281)에 대해서, 웨이퍼(W)를 상대적으로 회전시킬 필요가 있는 것을 알고 있다. 이 점, 도 2를 이용하여 설명한 성막 모듈(2)은, 회전축(221)에 의해 스테이지(22)를 회전시킬 수 있으므로, Mg막의 균일한 산화 처리에 매우 적합한 구성을 구비하고 있다.
이에 대해, 웨이퍼(W)의 온도를 실온인 25℃ 이하로 하기 위해서는, 냉각 기구를 이용하여 웨이퍼(W)의 냉각을 실행할 필요가 있다. 이 점, 발명자 등은, 전력 공급에 의해 구동하는 히터를 마련한 스테이지(22)와 비교하여, 냉각 기구를 마련한 스테이지는, 전열을 위한 냉매를 취급하지 않으면 안 되므로, 회전시키는 것이 곤란한 경우가 많은 것을 파악하였다.
헤드부(281)에 대해서, 웨이퍼(W)를 상대적으로 회전시키는 수법으로서는, 헤드부(281)측을 회전시키는 것도 생각할 수 있다. 그렇지만, 진공 용기(21)의 상부 측에는 타겟(251a, 251b)이나 셔터(26)가 마련되어 있고, 이러한 기기와의 간섭을 피해서 헤드부(281)의 회전 기구를 마련하는 것은 어렵다.
그래서, 본 예의 기판 처리 시스템(1)은, 웨이퍼(W)를 25℃ 이하의 온도로 냉각한 조건 하에서 Mg막(금속막)의 산화 처리를 실시하는 산화 처리 모듈(3)을 구비하고 있다. 이하, 도 3을 참조하면서 산화 처리 모듈(3)의 구성에 대해 설명한다.
산화 처리 모듈(3)은, Mg막이 성막된 웨이퍼(W)가 탑재되는 스테이지(32)와, 해당 웨이퍼(W)의 냉각을 실시하는 냉동기(33)와, 스테이지(32) 상의 웨이퍼(W)와 대향하는 위치에 배치되어 산소 가스(산화 가스)의 토출을 실시하는 헤드부(34)를, 진공 용기(31) 내에 마련한 구성으로 되어 있다.
예를 들어, 진공 용기(31)는 스테인리스 등의 소재에 의해 구성되고, 그 측면에는, 웨이퍼(W)의 반입출구(311)를 개폐하는 게이트 밸브(142)가 마련되어 있다. 또한, 도 1에 도시되는 바와 같이, 산화 처리 모듈(3)은 게이트 밸브(142)를 거쳐서 트랜스퍼 모듈(14)에 접속되어 있다.
한편, 도 3에 도시되는 바와 같이, 진공 용기(31)의 저부에는 배기로(371)가 접속되고, 배기로(371)는 압력 조절부(372)를 거쳐서 진공 배기 장치(373)에 접속되어 있다. 압력 조절부(372), 진공 배기 장치(373)는, 진공 용기(31) 내를 1.0×10-5㎩ 내지 1.0㎩의 범위 내(고진공 내지 중진공의 범위에 상당)의 진공 분위기로 조절하는 압력 조절 기구로서 구성되어 있다.
이 진공 용기(31) 내에는, 기술한 성막 모듈(2)에서 Mg막이 형성된 후의 웨이퍼(W)가 탑재되는 스테이지(32)가 마련되어 있다. 스테이지(32)는, 구리(Cu) 등의 높은 열전도율을 갖는 재료에 의해 구성되어 웨이퍼(W)를 수평으로 탑재할 수 있다. 스테이지(32)의 상면에는, 도시되지 않은 유전체층이 형성되고, 유전체층 내에는 척 전극(322)이 내설되어 있다. 유전체층 및 척 전극(322)은, 웨이퍼(W)를 흡착 보지하기 위한 정전 척을 구성하고 있다. 게다가, 스테이지(32) 내에는 웨이퍼(W)의 온도 조절을 행하기 위한 히터(323)가 내설되어 있다.
여기서, 해당 스테이지(32)에 대해서도, 트랜스퍼 모듈(14)측의 반송 아암(141)과의 사이에서 웨이퍼(W)의 주고받음을 실행할 때에 이용되는 승강 핀이 마련되어 있지만, 여기에서는 도시를 생략하고 있다.
또한, 스테이지(32)에는, 열전달용의 헬륨(He) 가스 등을 웨이퍼(W)의 이면에 공급하는 도시되지 않은 가스 공급 라인이 마련되어 있다.
스테이지(32)의 하방측에 위치하는 진공 용기(31)의 외부에는, 냉동기(33)가 마련되어 있다. 예를 들어, 냉동기(33)는 헬륨(He) 등의 가스를 이용한 기포드·맥마흔(Gifford-McMahon) 사이클(G-M 사이클)에 의해, 저온부인 냉각 헤드(321)의 온도를 저하시킨다. 냉각 헤드(321)는 예를 들면, 원주 형상으로 구성되고, 그 상면에는 스테이지(32)와의 사이에 개설되어, 열전도에 의해 스테이지(32)의 냉각을 실행하는 열전도 부재(324)가 마련되어 있다.
열전도 부재(324)는 예를 들면, 구리(Cu) 등의 높은 열전도율을 갖는 재료에 의해서 구성되어 있다. 도 3에 도시되는 예에서는, 열전도 부재(324)는, 스테이지(32)의 하면 전체와 접하는 상부측의 접시 형상 부분과, 냉각 헤드(321)의 상면에 접하는 하부측의 원판 부분을 포함하고 있다.
냉동기(33) 및 열전도 부재(324)는 본 예의 냉각 기구를 구성하고 있다. 또한, 본 예의 열전도 부재(324)는 스테이지(32)를 하면측으로부터 지지하는 지지부를 구성하고 있다.
냉동기(33)는 스테이지(32) 상에 탑재된 웨이퍼(W)를 -223.15℃(50K) 내지 -25℃의 범위 내의 온도로 냉각하는 냉각 능력을 갖고 있다. 또한, 온도 조절용의 히터(323)에 의한 가열과 조합하는 것에 의해, 스테이지(32) 상의 웨이퍼(W)를 -223.15℃ 내지 25℃의 온도 범위로 조절할 수도 있다.
이상에 설명한 바와 같이 스테이지(32)는, 냉동기(33)에 접속된 상태로 웨이퍼(W)의 냉각을 실시하는 경우, 웨이퍼(W)의 중심을 통과하는 연직축을 중심으로 스테이지(32)를 회전시키는 회전 기구를 마련하는 것이 어렵다. 한편으로 기술과 같이, 웨이퍼(W)에 형성된 Mg막을 균일하게 산화하기 위해서는, 산화 가스의 공급 위치에 대해, 웨이퍼(W)를 상대적으로 회전시킬 필요가 있다.
그래서 본 예의 산화 처리 모듈(3)에 대해서는, 스테이지(32)의 웨이퍼(W)와 대향하는 위치에, 산화 가스의 공급을 실행하는 헤드부(34)를 마련하여, 해당 헤드부(34)를 웨이퍼(W)에 대해서 상대적으로 회전시키는 구성으로 되어 있다.
도 3, 도 4에 도시되는 바와 같이, 예를 들면, 헤드부(34)는 웨이퍼(W)보다 사이즈가 큰 원판 형상으로 구성되어 있다. 헤드부(34)는 그 하면을 스테이지(32)측을 향해 대향면을 구성하고 있다. 헤드부(34)는 상기 하면과 스테이지(32) 상의 웨이퍼(W) 사이에 1㎜ 내지 50㎜의 범위 내의 예를 들면, 3㎜의 간극이 형성되도록, 스테이지(32)의 상방에 배치되어 있다.
도 4의 (a), (c)는 각각, 헤드부(34)를 상면측 및 하면측에서 바라본 평면도이다. 또한, 도 4의 (b), (d)는 헤드부(34)를 서로 교차하는 방향에서 바라본 종단 측면도이다.
도 3, 도 4의 (a)에 도시되는 바와 같이, 헤드부(34)의 상면측의 중앙 위치에는, 해당 헤드부(34)를 향해 산화 가스인 산소 가스를 공급하는 동시에, 헤드부(34)를 매달림 지지하는 회전관부(351)가 접속되어 있다.
도 4의 (b), (c)에 도시되는 바와 같이, 헤드부(34)에는, 회전관부(351)로부터 받아들인 산소 가스를, 헤드부(34)의 직경 방향을 따라 통류시키는 산화 가스 유로(341)가 형성되어 있다. 산화 가스 유로(341)의 하면에는, 상기 직경 방향을 따라 일렬로 배치된 복수의 토출 구멍(342)이 형성되어 있다. 이들 산화 가스 유로(341), 토출 구멍(342)은, 본 예의 산화 가스 공급부를 구성하고 있다.
도 3에 도시되는 바와 같이, 회전관부(351)의 상류측은, 연직 방향 상방측을 향해 연장되어 마련되고, 그 상단은 진공 용기(31)의 천정부를 관통하고 있다. 회전관부(351)측은 가스 유로(361)와 접속되고, 가스 유로(361)는 밸브나 플로우 미터 등의 가스 제어 기기군(36)을 거쳐서 도시되지 않은 산소 가스 공급원에 접속되어 있다. 회전관부(351)가 진공 용기(31)를 관통하는 위치에는, 내부를 기밀하게 유지하는 시일부(352)가 마련되어 있다.
게다가, 진공 용기(31)의 천정부를 관통한 위치에 있어서의 회전관부(351)의 상단측에는, 회전관부(351)를 연직축을 중심으로 회전시키기 위한 회전 기구(회전 구동부)(353)가 마련되어 있다. 회전관부(351)를 회전시키는 것에 의해, 해당 회전관부(351)로부터 매달림 지지된 헤드부(34)를, 스테이지(32)의 상면과 교차하는 연직축을 중심으로 회전시킬 수 있다. 회전관부(351)는, Mg막에 대한 산화 처리의 실시 기간 중에, 적어도 헤드부(34)를 1회전 시키는 회전 속도로 회전관부(351)를 회전시킨다. 또한, 회전 기구(353)는 헤드부(34)의 배치 위치를 상하 방향으로 이동시키는 승강 기구로서의 기능을 갖추고 있어도 좋다.
도 1 내지 도 3에 도시되는 바와 같이, 성막 모듈(2), 산화 처리 모듈(3)이나 다른 처리 모듈(15)을 포함한 기판 처리 시스템(1)에는, 컴퓨터로 이루어지는 제어부(4)가 마련되어 있고, 프로그램이 격납되어 있다. 이 프로그램은, 기판 처리 시스템(1)의 각 부에 제어 신호를 송신하여 각 부의 동작을 제어하고, 웨이퍼(W)에 대한 각 처리를 실행하기 위한 스텝(step)군이 짜여져 있다. 이 프로그램에 기초하여, 처리 대상의 웨이퍼(W)를 각 처리 모듈(15)에 순차대로 반송하는 제어, 성막 모듈(2) 내에서 웨이퍼(W)에 대해서 Mg막을 형성하는 동작과 관련되는 제어, 산화 처리 모듈(3) 내에서 Mg막의 산화 처리를 실행하는 동작과 관련되는 제어 등이 실행된다. 해당 프로그램은 하드 디스크, 콤팩트 디스크, 광자기 디스크, 메모리 카드 등의 기억 매체로부터 제어부(4)에 인스톨된다.
상술의 구성을 갖추는 성막 모듈(2)의 작용에 대해 설명한다.
처음에, 로드 포트(11)에 반송 용기(F)가 탑재되면, 로더 모듈(12)에 마련된 도시되지 않은 개폐 기구에 의해 반송 용기(F)의 덮개가 분리된다. 그 후, 반송 아암(121)에 의해서 처리 대상의 웨이퍼(W)가 취출되고, 오리엔터(122)에 의해서 방향이 조절된 후, 어느 하나의 로드록 모듈(131, 132)에 반입된다.
로드록 모듈(131, 132)에서는, 웨이퍼(W)를 수용한 내부의 분위기가 대기압 분위기에서 진공 분위기로 전환된다. 그 후, 반송 아암(141)에 의해서, 로드록 모듈(131, 132) 내의 웨이퍼(W)가 트랜스퍼 모듈(14) 내에 반입된다. 그리고, 미리 설정된 반송 스케줄에 기초하여, 각 처리 모듈(15)로 순차대로 웨이퍼를 반송하여 소정의 처리가 실행된다. 이러한 처리에 의해, 웨이퍼(W)에는 기초막이나, 금속막 및 자성막을 포함한 다층막이 형성되어진다.
웨이퍼(W)에 다층막을 형성하는 과정에 있어서, Mg의 산화막을 형성할 때, 처리 대상의 웨이퍼(W)는 성막 모듈(2)에 반입된다.
승강 핀(23)을 거쳐서 반송 아암(141)으로부터 스테이지(22)에 웨이퍼(W)가 주고받아지면, 진공 용기(21)로부터 반송 아암(141)을 퇴피시키고, 게이트 밸브(142)를 닫는다. 그 후, Ar 가스 공급로(27)로부터 진공 용기(21) 내에 Ar 가스를 공급하는 동시에, 진공 배기 장치(293)에 의해 진공 용기(21) 내의 진공 배기를 실행한다. 이 때 압력 조절부(292)에 의해, 진공 용기(21) 내는 예를 들면, 1.0×10-2㎩ 내지 1.0㎩의 범위 내의 진공 분위기로 조절된다.
그 다음에, 스테이지(22)를 예를 들면, 1rpm 내지 120rpm의 범위 내의 회전 속도로 회전시키는 동시에, 도시되지 않은 히터에 의해 25℃ 내지 400℃의 범위 내의 온도로 웨이퍼(W)를 가열한다. 또한, 도 2 중 파선으로 나타내는 바와 같이, 헤드부(281)는 스테이지(22)의 상방측으로부터 퇴피되어 있다.
그 후, 성막에 이용하는 타겟(251a, 251b)의 상방측의 마그넷 배열체(254)를 구동시키고, 그 하방 위치의 타겟 전극(252)에 예를 들면, 300V의 직류 전압을 인가한다. 그리고, 해당 타겟(251a, 251b)의 하방측에 개구부(261)가 위치하도록 셔터(26)를 회전 이동시킨다.
상술의 동작에 의해, 타겟 전극(252)의 하방측에서 Ar 가스가 플라즈마화하고, 타겟(251a, 251b)(도 2에 나타내는 예에서는 타겟(251b))이 스퍼터링된다. 스퍼터링에 의해 발생한 Mg입자가, 스테이지(22) 상의 웨이퍼(W)의 표면에 부착하는 것에 의해 Mg막이 형성된다. 수 옴스트롱 정도의 Mg막을 형성하는 경우, 스퍼터링은 수 초 내지 수십 초 정도 실시된다.
미리 설정된 기간, 스퍼터링을 실행하고, 소망한 막 두께의 Mg막이 형성되면, 타겟 전극(252)으로의 전압 인가와 Ar 가스의 공급, 마그넷 배열체(254)의 구동을 정지시킨다. 또한, 타겟(251a, 251b)의 하방측으로부터 어긋난 위치에 개구부(261)가 배치되도록, 셔터(26)를 회전시킨다.
그 다음에, 웨이퍼(W)의 표면에 형성된 Mg막의 산화 처리를 실행하지만, 산화 처리를 실시할 때의 웨이퍼(W)의 온도에 따라 성막 모듈(2), 산화 처리 모듈(3) 중 어느 하나에서의 산화 처리가 선택된다.
예를 들어, 25℃ 내지 400℃의 범위 내의 온도로 웨이퍼(W)를 가열하여 산화 처리를 실행하는 경우에는, 계속해서 성막 모듈(2) 내에서 산화 처리를 실행한다.
이 경우에는, 필요에 따라 진공 용기(31) 내의 압력을 고진공 내지 중진공의 범위로 조절하는 동시에, 지주부(282)를 회전시켜서 헤드부(281)를 스테이지(22) 상의 웨이퍼(W)의 상방 위치로 이동시킨다. 또한, 스테이지(22)를 예를 들면, 1rpm 내지 120rpm의 범위 내의 회전 속도로 회전시킨다. 스테이지(22)의 회전 속도는, 산화 처리의 기간 중, 적어도 웨이퍼(W)가 1회전 하도록 설정된다. 게다가, 도시되지 않은 히터에 의해 25℃ 내지 400℃의 범위 내의 온도로 웨이퍼(W)를 가열한다.
그리고, 지주부(282) 내에 형성된 유로를 거쳐서 헤드부(281)에 산소 가스를 공급한다. 헤드부(281) 내의 도시되지 않은 히터에 의해서 예비 가열된 산소 가스는, 가열된 상태로 회전하는 웨이퍼(W)의 표면을 향해서 토출되고, Mg막을 향해 구석구석까지 산소 가스가 공급된다. 해당 산소 가스의 공급에 의해, 웨이퍼(W)의 표면의 Mg막이 산화되어 MgO막이 된다. Mg막의 산화 처리는 Mg막의 두께나, 웨이퍼(W)의 가열 온도에 따라 미리 설정된 시간, 실행된다.
게다가, 성막 모듈(2) 내에서는, 스퍼터링에 의한 Mg막의 성막과, 헤드부(281)를 이용한 Mg막의 산화 처리를 교대로 복수 회 실시해도 좋다.
이에 대해 웨이퍼(W)를 25℃ 이하의 온도로 냉각하여 산화 처리를 실행하는 경우에는, 산화 처리 모듈(3)에서 산화 처리를 실행한다.
즉, 반입 시와는 반대의 순서로, Mg막이 형성된 웨이퍼(W)를 반송 아암(141)에 주고 받고, 성막 모듈(2)로부터 웨이퍼(W)를 반출한다.
그 다음에, 산화 처리 모듈(3)의 게이트 밸브(142)를 열고, 반입출구(311)를 거쳐서 진공 용기(31) 내에 웨이퍼(W)를 반입한다. 도시되지 않은 승강 핀을 거쳐서 반송 아암(141)으로부터 스테이지(32)에 웨이퍼(W)가 주고받아지면, 진공 용기(31)로부터 반송 아암(141)을 퇴피시키고, 게이트 밸브(142)를 닫는다. 그 후, 진공 배기 장치(373)에 의해 진공 용기(31) 내의 진공 배기를 실행한다. 이 때, 진공 용기(31) 내는 압력 조절부(372)에 의해 1.0×10-5㎩ 내지 1.0㎩의 범위 내의 진공 분위기로 조절된다.
그 다음에, 냉동기(33)에 의해, 또는 냉동기(33)에 의한 냉각과 히터(323)에 의한 가열을 조합하는 것에 의해, 스테이지(32) 상의 웨이퍼(W)를 -223.15℃ 내지 25℃의 범위 내의 온도로 냉각한다.
또한, 스테이지(32) 상의 웨이퍼(W)와 대향하는 위치에 배치된 헤드부(34)를 예를 들면, 1rpm 내지 120rpm의 범위 내의 회전 속도로 회전시킨다. 헤드부(34)의 회전 속도는 산화 처리의 기간 중, 적어도 헤드부(34)가 1회전하도록 설정된다.
그리고, 회전관부(351)를 거쳐서 산화 가스 유로(341)에 산소 가스를 공급하고, 하방측의 웨이퍼(W)를 향해서, 산소 가스를 토출한다. 이 결과, 스테이지(32) 상에서 냉각되고 있는 웨이퍼(W)의 표면을 향해서 회전하는 헤드부(34)로부터 산소 가스가 토출된다. 해당 산소 가스의 공급에 의해, 웨이퍼(W)의 표면의 Mg막이 산화되어 MgO막이 된다. Mg막의 산화 처리는 Mg막의 두께나, 웨이퍼(W)의 가열 온도에 따라 미리 설정된 시간, 실행된다.
여기서, 도 4의 (c)에 도시되는 바와 같이, 직경 방향을 따라 복수의 토출 구멍(342)이 일렬로 배치되어 있는 것에 의해, 헤드부(34)의 하면에서는 개략 직선 형상의 영역을 향해 산소 가스가 공급된다. 그리고, 헤드부(34)를 회전시키는 것에 의해, 해당 직선 형상의 산소 공급 영역은, 스테이지(32)에 탑재된 웨이퍼(W)의 전면(全面)을 주사할 수 있다.
또한, 웨이퍼(W)의 표면에 공급된 산소 가스는, 토출 구멍(342)이 배치되지 않은 양측의 공간을 향해 흐른다. 이러한 흐름이 형성되는 것에 의해, 헤드부(34)와 웨이퍼(W)의 간극에 산소 가스의 체류 영역이 형성되는 것을 억제하여, 보다 균일한 산화 처리를 실행할 수 있다.
여기서 상술된 바와 같이, 산소 가스 공급 영역에 의한 웨이퍼(W)의 전면의 주사를 실행할 때에, 헤드부(34)의 직경에 걸쳐서 복수의 토출 구멍(342)을 배치하는 것은 필수는 아니다. 예를 들어, 헤드부(34)의 반경보다 긴 영역에 걸쳐서, 토출 구멍(342)이 배치되어 있으면 좋다. 또한, 토출 구멍(342)의 형상은 작은 구멍에 한정되는 것이 아니라, 슬릿이어도 좋다.
또한, 진공 용기(31) 내를 진공 분위기로 한 경우여도, 1㎜ 내지 50㎜ 정도의 간극을 거쳐서 웨이퍼(W)의 상방에 원판 형상의 헤드부(34)를 배치하는 것에 의해, 산소 가스의 압력이 상대적으로 높은 영역을 형성할 수 있다. 그 결과, 토출 구멍(342)으로부터 토출된 산소 가스가 바로 주위로 흩어 없어지는 것을 억제하여 Mg막의 산화 처리를 충분히 실시할 수 있다.
산화 처리 모듈(3)을 이용한 산화 처리가 종료되면, 반입 시와는 반대의 순서로 MgO막이 형성된 웨이퍼(W)를 반송 아암(141)에 주고받아서 진공 용기(31)로부터 반출한다.
스퍼터링에 의한 Mg막의 성막과 웨이퍼(W)를 냉각한 조건 하에서의 산화 처리를 교대로, 복수 회 실시하는 경우에는, 성막 모듈(2)과 산화 처리 모듈(3) 사이에 웨이퍼(W)를 반복해 반송하여, 이러한 처리를 실시한다.
소망한 두께를 갖는 MgO막이 얻어지면, 미리 설정된 구조의 다층막이 형성되도록, 각 처리 모듈(15)에의 웨이퍼(W)의 반송, 처리를 계속해서 실시하고, 마지막에 최상층에 마스크를 형성한다.
그리고, 다층막의 형성이 완료된 웨이퍼(W)는, 로드록 모듈(131, 132)을 거쳐서 로더 모듈(12)로 반출되고, 원래의 반송 용기(F)로 되돌려진다.
본 개시의 기술에 의하면 이하의 효과가 있다. 스테이지(32)에 탑재된 웨이퍼(W)를 냉동기(33)에 의해 25℃ 이하의 온도로 냉각하는 동시에, 산소 가스의 공급을 실행하는 헤드부(34)측을 회전시킨다. 이 작용에 의해, 스테이지(32) 측에 회전 기구를 마련하는 것이 곤란한 문제를 회피하면서, 웨이퍼(W)의 면 내에서 균일한 산화 처리를 실행할 수 있다.
또한, 여기서, 산화 처리 모듈(3)은 웨이퍼(W)를 25℃ 이하로 냉각한 조건 하에서 산화 처리를 행하기 위한 전용의 모듈로서 설치하는 경우에 한정되지 않는다. 예를 들어, 성막 처리 시스템에 있어서 종래부터 사용되고 있는, 웨이퍼(W)의 냉각 처리를 실행하는 것을 목적으로 하여 냉동기(33)에 접속된 스테이지(32)를 구비한 냉각 전용의 냉각 모듈에, 본 개시의 헤드부(34)를 배치해도 좋다. 본 예에서는, 냉각 모듈(산화 처리 모듈(3))은, 웨이퍼(W)의 산화 처리와 냉각 처리를 실시하는 것이 가능할 뿐만 아니라, 기판 처리 시스템(1)의 풋프린트의 증가를 억제할 수 있다.
게다가, 도 2를 이용해 설명한 성막 모듈(2)에서 산화 처리를 실시 가능한 바와 같이 구성하는 것도 필수는 아니다. 예를 들어, 산화 처리 모듈(3)에 마련된 냉동기(33)와 히터(323)를 바꿔서 이용해도 좋다. 이 경우에는, 보다 넓은 -223.15℃ 내지 +400℃의 온도 범위에서 산화 처리를 실시할 수 있다. 해당 예에서는, 성막 모듈(2) 내에의 헤드부(281)의 설치를 생략할 수 있으므로, 헤드부(281)의 퇴피 영역을 마련할 필요가 없어져서, 성막 모듈(2)의 소형화에 기여한다.
또한, 헤드부(34)의 직경 방향을 따라 복수의 토출 구멍(342)을 일렬로 배치하는 것에 의해, 산화 가스 공급부를 구성하는 것은 필수의 요건은 아니다. 산소 가스의 체류의 문제 등이 생기지 않는 경우에는, 예를 들면, 샤워 헤드와 같이, 헤드부(34)의 하면 전체에 다수의 토출 구멍(342)을 분산하여 배치해도 좋다.
이와는 반대로, 예를 들면, 헤드부(34)의 중앙부의 1개소에 토출 구멍(342)을 마련하는 구성을 부정하는 것도 아니다.
또한, 웨이퍼(W)보다 큰 사이즈의 원판에 의해 헤드부(34)를 구성하는 것도 필수는 아니다. 예를 들어, 웨이퍼(W)의 직경보다 작은 헤드부(34)를 이용하여 웨이퍼(W)와 헤드부(34)의 간극으로부터 주위를 향해 유출한 산소 가스를 웨이퍼(W)를 따라 통류시키는 것에 의해서, 웨이퍼(W)의 주연부에 산소 가스를 공급해도 좋다.
게다가 또한, 원판 형상의 헤드부(34)의 중앙으로부터 어긋난 위치에 회전관부(351)를 접속하여, 편심한 위치에서 웨이퍼(W)를 회전시켜도 좋다.
그리고, Mg막(금속막)의 산화 처리에 이용하는 산화 가스는 산소 가스에 한정되는 것이 아니라, 예를 들면, 오존 가스를 이용해도 좋다.
그 외, 웨이퍼(W)의 냉각을 실행하는 냉각 기구의 구성은, 기술한 냉동기(33) 예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 스테이지(32)에 냉매의 통유로를 마련하여 외부에서 냉각된 냉매를 통류시켜서 웨이퍼(W)의 냉각을 실행해도 좋다.
이번에 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시이며, 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 상기의 실시형태는 첨부한 청구범위 및 그 주지를 일탈하는 일 없이, 여러 형태로 생략, 치환, 변경되어도 좋다.
[실시예]
(시뮬레이션 1)
도 3, 도 4를 이용하여 설명한 구성의 산화 처리 모듈(3)에 기초하여, 웨이퍼(W)와 헤드부(34)의 하면 사이의 시뮬레이션 모델을 작성하고, 웨이퍼(W)의 표면에 있어서의 산소 가스의 흐름을 계산하였다.
A. 시뮬레이션 조건
유체 해석 소프트를 이용하여, 헤드부(34)를 충분히 회전시켜서 산소 가스를 공급한 경우의 웨이퍼(W)와 헤드부(34)의 공간의 압력 분포를 계산하였다. 웨이퍼(W)의 직경은 300㎜이며, 헤드부(34)에는 직경이 수 ㎜인 토출 구멍(342)을 1열로 수십 개 마련하였다.
(실시예 1) 주위(진공 용기(31) 내)의 압력을 중진공으로 하고, 100%의 농도의 산소 가스를 1000sccm의 유량으로 공급한 경우의 웨이퍼(W) 면 내의 산소 가스의 압력 분포를 계산하였다.
(실시예 2) 산소 가스의 유량을 100sccm로 한 점 이외는, 실제예 1과 같은 조건에서 산소 가스의 압력 분포를 계산하였다.
(실시예 3) 주위(진공 용기(31) 내)의 압력을 고진공으로 하고, 산소 가스를 1sccm의 유량으로 공급한 경우의 웨이퍼(W) 면내의 산소 가스의 압력 분포를 계산하였다.
B. 시뮬레이션 결과
실시예 1 내지 실시예 3의 압력 분포를 웨이퍼(W)의 면 내에 표시한 결과를 도 5의 (a) 내지 도 5의 (c)에 나타내고, 반경 방향의 압력 분포를 그래프 표시한 결과를 도 6의 (a) 내지 도 6의 (c)에 나타낸다. 도 6의 각 도면의 횡축은, 웨이퍼(W)의 반경 방향의 위치를 나타내고, 종축은 산소 가스의 압력(규격화된 상대값)을 나타내고 있다.
도 5의 (a) 내지 도 5의 (c)에 있어서, 실제의 계산 결과는, 산소 가스의 압력에 따라 다른 색채가 할당된 컬러 도면으로 되어 있지만, 도시의 제약상, 여기에서는 그레이스케일 패턴으로 도시한다. 도 5의 (a) 내지 도 5의 (c)의 결과에 의하면, 회전하는 헤드부(34)를 이용하여 산소 가스를 공급하는 것에 의해, 웨이퍼(W)의 표면에는 둘레 방향을 따라 회전 대칭인 동심원 형상의 압력 분포가 형성되는 것을 확인할 수 있다.
따라서, 도 6의 (a) 내지 도 6의 (c)에 도시하는 산소 가스의 압력 분포는, 각 웨이퍼(W)의 임의의 반경 방향을 따라서 바라본 산소 가스의 압력 분포를 도시하고 있다고 말할 수 있다.
상기의 계산 결과에 있어서, 웨이퍼(W)의 표면에 형성되는 산소 가스의 압력 분포의 표준 편차인 1σ을 산출하였다. 그 결과, 실시예 1에서는 1σ=1.9%, 실시예 2에서는 1σ=1.8%, 실시예 3에서는 1σ=0.7%가 되어서, 압력 분포의 불균형을 억제할 수 있는 것을 알 수 있다.
(실험 2)
도 2의 성막 모듈(2), 도 3의 산화 처리 모듈(3)을 포함한 기판 처리 시스템(1)을 이용하여 제조한 자기 터널 저항 소자의 웨이퍼(W) 면 내에 있어서의 물성 분포를 측정하였다.
A. 실험 조건
(실시예 4) 저항 소자를 평가하는 물성으로서, 저항 면적(RA : Resistance Area product), 자기 저항비(MR : MagnetoResistance)를 측정하여, 각 물성 값의 면 내 분포를 평가하였다.
B. 실험 결과
실시예 4에 있어서의 RA 값의 면 내 분포를 도 7에 나타내고, MR 값의 면 내 분포를 도 8에 나타낸다. 도 7, 도 8에 있어서, 실제의 물성 값에 따라 다른 색채가 할당된 컬러 도면으로 되어 있지만, 도시의 제약상, 여기에서는 그레이스케일 패턴으로 도시한다.
도 7에 나타내는 RA 값, 도 8에 나타내는 MR 값 중 어느 하나에 대해서도, 좁은 영역 내에서 각 물성 값이 급격하게 변화하는 불균일한 분포는 확인되지 않았다. 또한, 실시예 4의 RA 값, MR 값의 표준 편차인 1σ을 산출하였다. 그 결과, RA 값은 1σ=1.3%, MR 값은 1σ=1.0%가 되어서, 양호한 결과를 얻을 수 있었다.
W : 웨이퍼 1 : 기판 처리 시스템
2 : 성막 모듈 3 : 산화 처리 모듈
321 : 냉각 헤드 33 : 냉동기
34 : 헤드부 4 : 제어부

Claims (12)

  1. 금속막이 형성된 기판이 탑재되는 스테이지와,
    상기 스테이지를 냉각하는 것에 의해, 상기 스테이지에 탑재된 기판을 25℃ 이하의 온도로 냉각하는 냉각 기구와,
    상기 스테이지의 상면과 대향하는 위치에 배치되는 대향면과, 상기 스테이지의 상면과의 간극을 향해, 상기 금속막을 산화시키기 위한 산화 가스를 공급하는 산화 가스 공급부를 구비하는 헤드부와,
    상기 스테이지의 상면과 교차하는 회전축을 중심으로, 상기 헤드부를 회전시키기 위한 회전 구동부를 구비하는
    산화 처리 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 산화 가스 공급부에는 상기 헤드부의 회전에 수반하여, 상기 스테이지에 탑재된 기판의 전면(全面)을 주사하면서 산화 가스를 공급하는 위치에 마련된 가스 토출 구멍을 구비하고 있는
    산화 처리 모듈.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 냉각 기구는 열을 빼앗는 저온부를 갖는 냉동기와, 상기 스테이지와 저온부 사이에 개설되어 열전도에 의해 상기 스테이지의 냉각을 실행하는 열전도 부재를 구비하는
    산화 처리 모듈.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 열전도 부재는 상기 스테이지를 하면측으로부터 지지하는 지지부인
    산화 처리 모듈.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스테이지에는 상기 기판을 고정하기 위한 정전 척을 구성하는 전극이 내설되어 있는
    산화 처리 모듈.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스테이지에는 기판의 온도 조절을 실행하기 위한 히터가 내설되어 있는
    산화 처리 모듈.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스테이지는 내압을 고진공 내지 중진공의 범위 내의 진공 분위기로 조절하는 압력 조절 기구를 구비한 처리 모듈 내에 마련되어 있는
    산화 처리 모듈.
  8. 기판 반송 용기에 대해서, 대기압 분위기 하에서 처리 대상의 기판의 반입출을 실행하는 로드 포트와,
    진공 분위기 하에서 기판의 반송을 실행하는 트랜스퍼 모듈과,
    상기 로드 포트와 트랜스퍼 모듈 사이에 마련되고, 기판이 반송되는 분위기를 대기압 분위기와 진공 분위기 사이에서 바꾸는 로드록 모듈과,
    게이트 밸브를 거쳐서 상기 트랜스퍼 모듈에 접속되고, 기판에 대해서 스퍼터링에 의해 상기 금속막의 성막을 실행하는 성막 모듈과,
    게이트 밸브를 거쳐서 상기 트랜스퍼 모듈과 접속된 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 산화 처리 모듈을 구비한
    기판 처리 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 트랜스퍼 모듈에는 복수의 성막 모듈이 접속되어 있는
    기판 처리 시스템.
  10. 금속막이 형성된 기판을 스테이지에 탑재하는 공정과,
    상기 스테이지를 냉각하는 것에 의해, 상기 스테이지에 탑재된 기판을 25℃ 이하의 온도로 냉각하는 공정과,
    다음에, 상기 스테이지의 상면과 대향하는 위치에 배치되는 대향면과, 산화 가스를 공급하는 산화 가스 공급부를 구비한 헤드부를 이용하여, 상기 스테이지의 상면과 교차하는 회전축을 중심으로 상기 헤드부를 회전시키면서, 상기 스테이지의 상면과 대향면의 간극에 상기 산화 가스를 공급하여 상기 금속막을 산화시키는 공정을 포함하는
    산화 처리 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 금속막을 산화시키는 공정은, 고진공 내지 중진공의 범위 내의 진공 분위기 하에서 실행되는
    산화 처리 방법.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 스테이지에 탑재되기 전의 기판에 대해, 스퍼터링에 의해 상기 금속막을 성막하는 공정을 포함하는
    산화 처리 방법.
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