KR20230096373A - 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR20230096373A
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박성현
전태호
한창희
남호진
이성은
김태호
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주식회사 원익아이피에스
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Abstract

본 발명의 기판 처리 방법은 기판을 처리공간에 준비시키는 단계; 상기 기판을 소스가스에 노출시켜 기판 상에 소스가스를 흡착시키는 제1 단계; 상기 기판을 플라즈마 분위기에서 수소 함유가스에 노출시켜 상기 기판에 흡착된 소스가스의 리간드를 제거하는 제2 단계; 상기 기판을 플라즈마 분위기에서 질소 및 수소 함유가스에 노출시켜 박막을 형성하는 제3 단계; 및 상기 기판 상에 잔존하는 수소 불순물을 제거하도록 플라즈마 없이 질소 및 수소 함유가스에 노출시킨 뒤 상기 기판을 플라즈마 분위기에서 질소 함유가스에 노출시키는 제4 단계;를 포함한다.

Description

기판 처리 방법 및 기판 처리 장치{Methods of treating substrate and apparatus for treating substrate}
본 발명은 반도체 제조 방법 및 반도체 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 원자층 증착(atomic layer deposition, ALD)이 가능한 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치에 관한 것이다.
최근 반도체 소자의 고집적화로 인해서, 매우 얇은 두께의 박막에 대한 요구가 커지고 있고, 콘택홀 크기가 감소되면서 스텝 커버리지(step coverage)가 우수한 박막 증착 방법이 요구되고 있다. 이러한 여러 가지 문제점을 극복할 수 있는 증착 방법으로 원자층 증착(ALD) 공정이 적용되고 있다. 특히, 원자층 증착(ALD) 공정이 적용되면, 박막의 두께 제어가 원자 또는 분자층 단위로 제어가 가능해진다.
질화막을 증착하는 공정은 반도체 소자의 열화를 방지하기 위하여 저온 공정이 필요하지만, 저온 증착 시 도포율(step coverage)과 막질이 불량해지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 도포율(step coverage)과 막질이 양호한 질화막을 저온 공정에서 증착할 수 있는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따른 기판 처리 방법은 기판을 처리공간에 준비시키는 단계; 상기 기판을 소스가스에 노출시켜 기판 상에 소스가스를 흡착시키는 제1 단계; 상기 기판을 플라즈마 분위기에서 수소 함유가스에 노출시켜 상기 기판에 흡착된 소스가스의 리간드를 제거하는 제2 단계; 상기 기판을 플라즈마 분위기에서 질소 및 수소 함유가스에 노출시켜 박막을 형성하는 제3 단계; 및 상기 기판 상에 잔존하는 수소 불순물을 제거하도록 플라즈마 없이 질소 및 수소 함유가스에 노출시킨 뒤 상기 기판을 플라즈마 분위기에서 질소 함유가스에 노출시키는 제4 단계;를 포함한다.
상기 기판 처리 방법에서, 상기 박막은 실리콘질화막일 수 있다.
상기 기판 처리 방법에서, 상기 소스가스는 클로로실란(chlorosilane)계 소스가스를 포함할 수 있다.
상기 기판 처리 방법의 상기 제2 단계에서 상기 수소 함유가스는 H2 가스를 포함할 수 있다.
상기 기판 처리 방법의 상기 제3 단계에서 상기 질소 및 수소 함유가스는 NH3 가스를 포함할 수 있다.
상기 기판 처리 방법의 상기 제4 단계에서 상기 질소 및 수소 함유가스는 NH3 가스를 포함하고, 상기 질소 함유가스는 N2 가스를 포함할 수 있다.
상기 기판 처리 방법의 상기 제2 단계, 상기 제3 단계 및 상기 제4 단계에서 상기 플라즈마는 마이크로웨이브(microwave) 플라즈마를 포함할 수 있다.
상기 기판 처리 방법에서, 상기 제1 단계; 상기 제2 단계, 상기 제3 단계 및 상기 제4 단계를 포함하는 단위사이클을 적어도 1회 이상 수행할 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따른 기판 처리 장치는 기판 처리를 위한 처리공간을 형성하는 공정챔버; 상기 처리공간 하부에 형성되고, 상면에 기판이 안착되는 회전 가능한 기판 지지부; 상기 기판 지지부의 상부에 배치되어 소스가스, 수소 함유가스, 질소 및 수소 함유가스, 질소 함유가스를 상기 기판 지지부 상으로 각각 공급하는 공정가스 공급장치와 상기 공정가스 공급장치 사이에 배치되어 상기 소스가스, 상기 수소 함유가스, 상기 질소 및 수소 함유가스, 상기 질소 함유가스를 퍼지하는 퍼지가스를 상기 기판 지지부 상으로 공급하는 복수의 퍼지가스 공급장치가 방사형으로 설치되는 가스 분사부; 상기 소스가스, 상기 수소 함유가스, 상기 질소 및 수소 함유가스, 상기 질소 함유가스를 상기 공정챔버 외부로 배기시키는 배기부; 상기 처리공간에 플라즈마를 발생시키기 위하여 전원을 인가하는 플라즈마 발생기; 및 상기 가스 분사부의 적어도 일부 영역에 대응되는 상기 처리공간에 플라즈마를 발생시키기 위하여 전원을 인가하도록 상기 플라즈마 발생기를 제어하는 제어부;를 포함한다.
상기 기판 처리 장치에서, 상기 공정가스 공급장치는 상기 소스가스를 상기 기판 지지부 상으로 공급하는 제1 공급부; 상기 수소 함유가스를 상기 기판 지지부 상으로 공급하는 제2 공급부; 상기 질소 및 수소 함유가스를 상기 기판 지지부 상으로 공급하는 제3 공급부; 및 상기 질소 함유가스를 상기 기판 지지부 상으로 공급하는 제4 공급부;를 포함하되, 상기 제1 공급부, 상기 제2 공급부, 상기 제3 공급부 및 상기 제4 공급부는 방사형으로 순차 설치될 수 있다. 나아가, 상기 퍼지가스 공급장치는 상기 제1 공급부와 상기 제2 공급부 사이에 배치되는 제1 퍼지가스 공급부; 상기 제2 공급부와 상기 제3 공급부 사이에 배치되는 제2 퍼지가스 공급부; 상기 제4 공급부와 상기 제1 공급부 사이에 배치되는 제3 퍼지가스 공급부;가 방사형으로 순차 설치될 수 있다.
상기 기판 처리 장치에서, 상기 제3 공급부는 상기 질소 및 수소 함유가스를 상기 기판 지지부 상으로 공급하되, 방사형으로 서로 이격된 제3-1 공급부와 제3-2 공급부를 포함할 수 있다.
상기 기판 처리 장치에서, 상기 제3-2 공급부에 대응되는 상기 처리공간에는 플라즈마가 발생하지 않되, 상기 제2 공급부, 상기 제3-1 공급부 및 상기 제4 공급부에 대응되는 상기 처리공간에 플라즈마를 발생시키기 위하여 상기 플라즈마 발생기에서 전원을 인가할 수 있다. 즉, 상기 제3-2 공급부를 제외한 나머지 상기 공정가스 공급장치에 대응되는 상기 처리공간에 플라즈마를 발생시키기 위하여 상기 플라즈마 발생기에서 전원을 인가할 수 있다.
상기 기판 처리 장치에서, 상기 소스가스는 클로로실란(chlorosilane)계 소스가스를 포함하고, 상기 수소 함유가스는 H2 가스를 포함하고, 상기 질소 및 수소 함유가스는 NH3 가스를 포함하고, 상기 질소 함유가스는 N2 가스를 포함할 수 있다.
상기 기판 처리 장치에서, 상기 플라즈마 발생기는 마이크로 웨이브(microwave) 플라즈마 발생기일 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도포율(step coverage)과 막질이 양호한 질화막을 저온 공정에서 증착할 수 있는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 관점에 따른 기판 처리 방법의 실시예를 도해하는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 관점에 따른 기판 처리 방법의 실시예에서 각 단계별 공정가스와 퍼지가스의 공급여부 및 마이크로웨이브 플라즈마 전원 인가 상태를 도해하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 관점에 따른 기판 처리 방법의 실시예에서 질화막 상에 소스가스가 흡착되는 개념을 도해하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 관점에 따른 기판 처리 방법의 실시예에서 소스가스가 흡착된 기판 상에 순차적으로 공급되는 플라즈마 상태의 반응가스와 이에 따른 기판 상의 표면 상태를 도해하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 관점에 따른 기판 처리 장치의 단면을 도해하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 관점에 따른 기판 처리 장치의 일부 구성으로서 가스 분사부의 구성을 도해하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 관점에 따른 기판 처리 장치의 일부 구성으로서 마이크로웨이브(microwave) 플라즈마 발생기를 포함하는 구성을 도해하는 도면이다.
도 8은 표 1의 실험예에 따른 실리콘질화막의 증착속도(Dep.rate; D/R), 습식식각률(WER) 및 박막의 균일도(uniformity)를 나타낸 도면이다.
도 9는 표 1의 실험예에 따른 실리콘질화막 내 수소 불순물의 농도를 나타낸 SIMS 분석 결과이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 실리콘질화막의 증착 직후의 도포율과 습식식각 후의 도포율을 측정한 결과를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 관점에 따른 기판 처리 방법의 실시예를 도해하는 순서도이고, 도 2는 본 발명의 일 관점에 따른 기판 처리 방법의 실시예에서 각 단계별 공정가스와 퍼지가스의 공급여부 및 마이크로웨이브 플라즈마 전원 인가 상태를 도해하는 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 관점에 따른 기판 처리 방법의 실시예에서 질화막 상에 소스가스가 흡착되는 개념을 도해하는 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 관점에 따른 기판 처리 방법의 실시예에서 소스가스가 흡착된 기판 상에 순차적으로 공급되는 플라즈마 상태의 반응가스와 이에 따른 기판 상의 표면 상태를 도해하는 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 관점에 따른 기판 처리 방법은 기판을 공정챔버 내 처리공간에 안착 준비시키는 단계(S10); 상기 기판을 소스가스에 노출시켜 기판 상에 소스가스를 흡착시키는 제1 단계(S21); 상기 기판을 플라즈마 분위기에서 수소 함유가스에 노출시켜 상기 기판에 흡착된 소스가스의 리간드를 제거하는 제2 단계(S22); 상기 기판을 플라즈마 분위기에서 질소 및 수소 함유가스에 노출시켜 박막을 형성하는 제3 단계(S23); 및 상기 기판 상에 잔존하는 수소 불순물을 제거하도록 상기 기판을 플라즈마 없이 질소 및 수소 함유가스에 노출시킨 뒤 플라즈마 분위기에서 질소 함유가스에 노출시키는 제4 단계(S24);를 포함한다.
본 발명의 일 관점에 따른 기판 처리 방법에서, 상기 제1 단계(S21); 상기 제2 단계(S22); 상기 제3 단계(S23); 및 상기 제4 단계(S24);를 포함하는 단위 사이클(unit cycle; S20)을 적어도 1회 이상 수행할 수 있다.
본 발명의 일 관점에 따른 기판 처리 방법은 기판 상에 박막을 증착하는 방법일 수 있으며, 예를 들어, 상기 박막은 실리콘질화막일 수 있다. 상기 단계들을 포함하는 본 발명의 일 관점에 따른 기판 처리 방법에 의하면, 도포율(step coverage)과 막질이 양호한 질화막을 저온(~400℃) 공정으로 증착할 수 있다.
상기 소스가스는 클로로실란(chlorosilane)계 소스가스를 포함할 수 있으며, 구체적인 예를 들면, DCS, HCDS 또는 OCTS를 포함할 수 있다. 클로로실란(chlorosilane)계 소스가스를 이용하여 질화막을 형성하고자 하는 경우, 반응가스로서 N2 플라즈마를 적용하면 질화막 증착이 이루어지지 않는다. N2 플라즈마를 구성하는 질소 라디칼은 클로로실란(chlorosilane)계 소스가스의 염소(Cl) 성분을 제거하기 어렵다. 또한, 클로로실란(chlorosilane)계 소스가스를 이용하여 질화막을 형성하고자 하는 경우, 반응가스로서 NH3 플라즈마를 적용하면 질화막 증착은 이루어지나 반응속도가 느리며 수소 불순물이 높은 문제점이 있다.
본 발명의 일 관점에 따른 기판 처리 방법에서 기판을 소스가스에 노출시켜 기판 상에 소스가스를 흡착시키는 제1 단계(S21)는, 도 2의 I 단계에 해당하며, 도 3에 도시된 개요적인 양태를 구현할 수 있다. 한편, 제1 단계(S21) 후에 기판 상에 퍼지가스(예를 들어, N2)를 공급함으로써, 제1 단계(S21)에서 흡착되지 못하고 기판 상에 잔류하는 잔류물을 제거하는 퍼지 단계(도 2의 II)를 수행할 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 관점에 따른 기판 처리 방법에 의하여, 상기 기판을 소스가스에 노출시켜 기판 상에 소스가스를 흡착시키는 제1 단계(S21)를 수행함에 있어서, 클로로실란(chlorosilane)계 소스가스로서 DCS(디클로로실란, Dichloro Silane; SiH2Cl2)를 기판 상에 공급하는 경우, 저온(~400℃) 공정에서는 DCS가 기판 상에 흡착된 후 퍼지 공정에 의하여 빠져나가지 못하고 잔류하는 부산물(by-products)이 생성될 수 있다. 이러한 잔류 부산물(by-products)을 후속 공정에서 효과적으로 제거하는 것이 중요하다.
본 발명의 일 관점에 따른 기판 처리 방법에서는 상기 기판을 플라즈마 분위기에서 수소 함유가스에 노출시켜 상기 기판에 흡착된 소스가스의 리간드를 제거하는 제2 단계(S22)가, 도 2의 III 단계에 해당하며, 도 4에 도시된 개요적인 단계 (a)와 (b) 사이에서 수행될 수 있다. 상기 제2 단계(S22)에서 상기 수소 함유가스는, 예를 들어, H2 가스를 포함할 수 있다. 나아가, 상기 수소 함유가스와 더불어, 플라즈마의 점화(ignition)을 위하여 아르곤(Ar) 가스가 더 제공될 수 있다. 상기 기판을 플라즈마 분위기에서 수소 함유가스에 노출시켜 상기 기판에 흡착된 소스가스의 리간드를 제거하는 제2 단계(S22)에 의하면, 저온(~400℃)에서 소스가스(예를 들어, DCS)가 흡착되고 빠져나가지 못한 부산물을 효과적으로 제거할 수 있다. 또한, 표면 화학종 변화를 유도할 수 있는 바, 예를 들어, -SiH 표면이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 관점에 따른 기판 처리 방법에서 상기 기판을 플라즈마 분위기에서 질소 및 수소 함유가스에 노출시켜 박막을 형성하는 제3 단계(S23)는, 도 2의 V 단계에 해당하며, 도 4에 도시된 개요적인 단계 (b)와 (c) 사이에서 수행될 수 있다. 상기 제3 단계(S23)에서 상기 질소 및 수소 함유가스는, 예를 들어, NH3 가스를 포함할 수 있다. 나아가, 상기 질소 및 수소 함유가스와 더불어, 플라즈마의 점화(ignition)을 위하여 아르곤(Ar) 가스가 더 제공될 수 있다. 상기 기판을 플라즈마 분위기에서 질소 및 수소 함유가스에 노출시켜 박막을 형성하는 제3 단계(S23)에 의하면, -SiH 표면을 효과적으로 질화시켜 질화막이 성막될 수 있다.
본 발명의 일 관점에 따른 기판 처리 방법에서 상기 기판 상에 잔존하는 수소 불순물을 제거하도록 플라즈마 없이 질소 및 수소 함유가스에 노출시킨 뒤 플라즈마 분위기에서 질소 함유가스에 노출시키는 제4 단계(S24)는, 도 2의 VI 단계 및 VII 단계에 해당하며, 도 4에 도시된 개요적인 단계 (c)와 (d) 사이에서 수행될 수 있다. 구체적으로, 플라즈마 없이 질소 및 수소 함유가스에 노출시키는 단계는 도 2의 VI 단계에 해당하며, 플라즈마 분위기에서 질소 함유가스에 노출시키는 단계는 도 2의 VII 단계에 해당한다. 상기 제4 단계(S24)에서 상기 질소 및 수소 함유가스는, 예를 들어, NH3 가스를 포함하고, 상기 질소 함유가스는, 예를 들어, N2 가스를 포함할 수 있다. 나아가, 상기 질소 및 수소 함유가스 또는 상기 질소 함유가스와 더불어, 플라즈마의 점화(ignition)을 위하여 아르곤(Ar) 가스가 더 제공될 수 있다. 상기 기판 상에 잔존하는 수소 불순물을 제거하도록 플라즈마 없이 질소 및 수소 함유가스에 노출시킨 뒤 플라즈마 분위기에서 질소 함유가스에 노출시키는 제4 단계(S24)에 의하면, 질화막의 수소 불순물(H impurity)을 제거하고 질화막의 막질이 향상된다. 제4 단계(S24)를 수행하는 동안 제3 단계(S23)에서 질화가 이루어지지 못하고 남은 표면 화학종인 Si-L, Si*, H(수소)를 제거하고 추가 질화 및 표면을 활성화시킬 수 있다.
한편, 단위 사이클(S20)을 구성하는 상기 기판을 소스가스에 노출시켜 기판 상에 소스가스를 흡착시키는 제1 단계(S21); 상기 기판을 플라즈마 분위기에서 수소 함유가스에 노출시켜 상기 기판에 흡착된 소스가스의 리간드를 제거하는 제2 단계(S22); 상기 기판을 플라즈마 분위기에서 질소 및 수소 함유가스에 노출시켜 박막을 형성하는 제3 단계(S23); 및 상기 기판 상에 잔존하는 수소 불순물을 제거하도록 플라즈마 없이 질소 및 수소 함유가스에 노출시킨 뒤 플라즈마 분위기에서 질소 함유가스에 노출시키는 제4 단계(S24); 사이에는 잔류하는 공정가스를 퍼지가스를 이용하여 퍼지하는 퍼지 단계(도 2의 II, IV, VIII)를 수행할 수 있다.
단위 사이클(S20)을 구성하는 상기 제1 단계(S21); 상기 제2 단계(S22); 상기 제3 단계(S23); 및 상기 제4 단계(S24);에서는 플라즈마를 이용할 수 있다. ICP 플라즈마와 바이어스를 이용하여 이온충돌로 증착막의 고밀도화를 구현하는 경우, 단차를 가지는 패턴의 상부영역과 하부영역의 막질은 향상되나 단차를 가지는 패턴의 측면영역에서 막질이 좋지 않아 습식식각 진행시 측면영역의 막이 모두 제거되는 문제점이 발생할 수 있다. 일반적으로 플라즈마에 의해 생성된 이온은 시스 전위에서 가속되어 기판에 충돌하게 되는데 이런 이온충돌은 기판 표면을 손상시킬 뿐만 아니라 기판 계면에서 일어나는 반응을 방해하는 원인이 된다. 이에 반하여, 본 발명의 실시예에 따른 단위 사이클(S20)을 구성하는 상기 제1 단계(S21); 상기 제2 단계(S22); 상기 제3 단계(S23); 및 상기 제4 단계(S24);에서 상기 플라즈마는 마이크로웨이브(microwave) 플라즈마를 포함할 수 있다. 본 실시예에서는, 마이크로웨이브(microwave) 플라즈마를 이용함으로써 저온(~400℃)에서 우수한 단차 피복성과 막질을 가지는 실리콘질화막을 형성할 수 있음을 확인하였다.
상술한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도포율(step coverage)과 막질이 양호한 질화막을 저온(~400℃) 공정으로 증착할 수 있는 기판 처리 방법을 구현할 수 있다.
이하에서는 상술한 기술적 사상을 구체적으로 구현하는 본 발명의 기판 처리 장치들을 설명한다. 본 발명의 기판 처리 장치들은 상술한 기판 처리 방법을 구현하는 장치들로 이해될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 관점에 따른 기판 처리 장치의 단면을 도해하는 도면이고, 도 6은 본 발명의 다른 관점에 따른 기판 처리 장치의 일부 구성으로서 가스 분사부의 구성을 도해하는 도면이고, 도 7은 본 발명의 다른 관점에 따른 기판 처리 장치의 일부 구성으로서 마이크로웨이브(microwave) 플라즈마 발생기를 포함하는 구성을 도해하는 도면이다. 상기 기판 처리 장치는 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 기판 처리 방법을 구현하는 장치로 이해될 수 있다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 기판 처리 장치(100)는 공정챔버(105), 기판 지지부(130), 샤워헤드(140) 및 제어부(150)를 포함할 수 있다.
공정챔버(105)는 내부에 기판 처리공간(A)을 제공할 수 있다. 예를 들어, 공정챔버(105)의 기판 처리공간(A)은 진공 환경을 제공하기 위하여 배기라인(171, 172)을 통해서 적어도 하나 이상의 진공 펌프(미도시)에 연결될 수 있다. 진공 펌프는 각각의 배기라인별로 개별적으로 연결되거나 배기라인들과 공통적으로 연결될 수 있다.
공정챔버(105)는 상방이 개방된 공정챔버 몸체(110) 및 공정챔버 몸체(110)의 상방을 덮는 탑 리드(120)를 포함할 수 있다. 공정챔버 몸체(110)의 측면에는 기판을 처리공간(A)으로 로딩 또는 언로딩할 수 있는 통로인 게이트(G)가 형성될 수 있다.
기판 지지부(130)는 공정챔버(105)의 기판 처리공간(A)의 하부에 회전 가능하도록 설치되며, 기판 지지부(130) 상으로 기판이 회전 방향을 따라서 방사상으로 안착될 수 있다. 예를 들어, 기판 지지부(130)는 공정챔버(105)의 중심축과 일치하는 회전축(C)을 기준으로 회전 가능하게 공정챔버 몸체(110)에 설치될 수 있다.
예를 들어, 기판 지지부(130)는 공정챔버(105)의 외부로부터 내부로 밀봉 가능하게 결합되며 회전 동력을 받아서 회전되는 샤프트부와 이러한 샤프트부에 결합되는 상판부를 포함할 수 있다. 이러한 상판부에는 기판들이 안착될 수 있는 복수의 기판 안착부(135)가 방사상으로 배치될 수 있다. 기판들이 웨이퍼들인 경우, 기판 안착부(135)는 원형일 수 있다. 기판들이 안착될 수 있는 복수의 기판 안착부(135)의 배열, 개수 등은 설계 목적에 따라 변형 가능하다.
가스 분사부(140)는 기판 지지부(130) 상으로 복수의 가스들을 공급하도록 기판 지지부(130)에 대향되게 공정챔버(105)에 설치될 수 있다. 구체적으로, 가스 분사부(140)는 공정챔버(105)의 탑리드(120)에 결합될 수 있다. 가스 분사부(140)는, 예를 들어, 샤워헤드로 이해될 수 있다.
가스 분사부(140)는 기판 지지부(130)의 상부에 배치되어 소스가스, 수소 함유가스, 질소 및 수소 함유가스, 질소 함유가스를 기판 지지부(130) 상으로 각각 공급하는 공정가스 공급장치(141, 143, 145, 146, 148)와 상기 공정가스 공급장치(141, 143, 145, 146, 148) 사이에 배치되어 상기 소스가스, 상기 수소 함유가스, 상기 질소 및 수소 함유가스, 상기 질소 함유가스를 퍼지하는 퍼지가스를 기판 지지부(130) 상으로 공급하는 복수의 퍼지가스 공급장치(142, 144, 147)를 포함할 수 있다. 공정가스 공급장치(141, 143, 145, 146, 147)와 퍼지가스 공급장치(142, 144, 148)는 방사형으로 이격되어 설치될 수 있다.
공정가스 공급장치(141, 143, 145, 146, 147)는 기판 지지부(130)의 상부에 배치되어 상기 소스가스를 기판 지지부(130) 상으로 공급하는 제1 공급부(141); 상기 수소 함유가스를 기판 지지부(130) 상으로 공급하는 제2 공급부(143); 상기 질소 및 수소 함유가스를 기판 지지부(130) 상으로 공급하는 제3 공급부(145, 146); 및 상기 질소 함유가스를 기판 지지부(130) 상으로 공급하는 제4 공급부(147);를 포함할 수 있다. 나아가, 상기 제3 공급부(145, 146)는 상기 질소 및 수소 함유가스를 기판 지지부(130) 상으로 공급하되, 방사형으로 서로 이격된 제3-1 공급부(145)와 제3-2 공급부(146)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)에서, 상기 제3-2 공급부(146)에 대응되는 상기 처리공간에는 플라즈마가 발생하지 않되, 상기 제2 공급부(143), 상기 제3-1 공급부(145) 및 상기 제4 공급부(147)에 대응되는 상기 처리공간에 플라즈마가 발생할 수 있다.
제1 공급부(141)를 통하여 공급되는 상기 소스가스는 클로로실란(chlorosilane)계 소스가스를 포함할 수 있으며, 구체적인 예를 들면, DCS, HCDS 또는 OCTS를 포함할 수 있다. 공급된 상기 소스가스의 적어도 일부는 기판 상에 흡착될 수 있다.
제2 공급부(143)를 통하여 공급되는 상기 수소 함유가스는, 예를 들어, H2 가스를 포함할 수 있다. 나아가, 상기 수소 함유가스와 더불어, 플라즈마의 점화(ignition)을 위하여 아르곤(Ar) 가스가 더 제공될 수 있다. 기판을 플라즈마 분위기에서 수소 함유가스에 노출시켜 기판에 흡착된 소스가스의 리간드를 제거하는 단계를 수행하여, 저온(~400℃)에서 소스가스(예를 들어, DCS)가 흡착되고 빠져나가지 못한 부산물을 효과적으로 제거할 수 있다. 또한, 표면 화학종 변화를 유도할 수 있는 바, 예를 들어, -SiH 표면이 형성될 수 있다.
제3-1 공급부(145)를 통하여 공급되는 상기 질소 및 수소 함유가스는, 예를 들어, NH3 가스를 포함할 수 있다. 나아가, 제3-1 공급부(145)에서는, 상기 질소 및 수소 함유가스와 더불어, 플라즈마의 점화(ignition)을 위하여 아르곤(Ar) 가스가 더 제공될 수 있다. 기판을 플라즈마 분위기에서 질소 및 수소 함유가스에 노출시켜 박막을 형성하는 단계를 수행하여, -SiH 표면을 효과적으로 질화시켜 질화막이 성막될 수 있다.
제3-2 공급부(146)를 통하여 공급되는 상기 질소 및 수소 함유가스는, 예를 들어, NH3 가스를 포함할 수 있다. 다만, 제3-2 공급부(146)에 대응되는 처리공간에는 플라즈마가 발생하지 않는다. 기판 상에 잔존하는 수소 불순물을 제거하도록 플라즈마 없이 질소 및 수소 함유가스에 노출시키는 단계를 수행하여, 질화막의 수소 불순물(H impurity)을 제거하고 질화막의 막질을 향상시킨다. 나아가, 제3-1 공급부(145)에 대응되는 처리공간에서 질화가 이루어지지 못하고 남은 표면 화학종인 Si-L, Si*, H(수소)를 제3-2 공급부(146)에 대응되는 처리공간에서 제거하고 추가 질화 및 표면을 활성화시킬 수 있다.
제4 공급부(147)를 통하여 공급되는 상기 질소 함유가스는, 예를 들어, N2 가스를 포함할 수 있다. 나아가, 상기 질소 및 수소 함유가스 또는 상기 질소 함유가스와 더불어, 플라즈마의 점화(ignition)을 위하여 아르곤(Ar) 가스가 더 제공될 수 있다. 기판 상에 잔존하는 수소 불순물을 제거하도록 플라즈마 분위기에서 질소 함유가스에 노출시키는 단계를 수행하여, 질화막의 수소 불순물(H impurity)을 제거하고 질화막의 막질을 향상시킨다. 나아가, 제3-1 공급부(145)에 대응되는 처리공간에서 질화가 이루어지지 못하고 남은 표면 화학종인 Si-L, Si*, H(수소)를 제4 공급부(147)에 대응되는 처리공간에서 제거하고 추가 질화 및 표면을 활성화시킬 수 있다.
한편, 도면에는 도시하지 않았으나, 본 발명의 변형된 예로서, 가스 분사부(140)는 소스가스가 기판에 흡착되는 양을 조절하는 인히비터가스(inhibitor gas)를 공급하는 추가적인 공급부를 더 포함할 수 있다. 인히비터가스는, 예를 들어, 단차 구조를 가지는 패턴의 상부면에 작용하여 소스가스의 흡착을 억제함으로써 최종적으로 단차 구조의 충전(filling)을 양호하게 구현하기 위하여 제공되는 가스이다.
퍼지가스 공급장치(142, 144, 148)는 제1 공급부(141)와 제2 공급부(143) 사이, 제2 공급부(143)와 제4 공급부(147) 사이, 제4 공급부(147)와 제1 공급부(141) 사이에 각각 배치되어, 상기 소스가스, 상기 수소 함유가스, 상기 질소 및 수소 함유가스, 상기 질소 함유가스를 각각 퍼지하는 퍼지가스를 기판 지지부(130) 상으로 공급할 수 있다.
구체적으로, 퍼지가스 공급장치(142, 144, 148)는 제1 공급부(141)와 제2 공급부(143) 사이에 배치되어 기판 상에 미흡착된 소스가스를 퍼지하는 퍼지가스를 기판 지지부(130) 상으로 공급하는 제1 퍼지가스 공급부(142); 제2 공급부(143)와 제3-1 공급부(145) 사이에 배치되어 기판 상에 잔류하는 상기 수소 함유가스를 퍼지하는 퍼지가스를 기판 지지부(130) 상으로 공급하는 제2 퍼지가스 공급부(144); 제4 공급부(147)와 제1 공급부(141) 사이에 배치되어 기판 상에 잔류하는 상기 질소 및 수소 함유가스 및/또는 상기 질소 함유가스를 퍼지하는 퍼지가스를 기판 지지부(130) 상으로 공급하는 제3 퍼지가스 공급부(148);를 포함할 수 있다.
부가적으로, 가스 분사부(140)는 중심부에 커튼 가스(또는 퍼지가스)를 공급하기 위한 커튼 가스 공급부(149)를 더 포함할 수 있다. 커튼 가스 공급부(149)는, 제1 공급부(141), 제2 공급부(143), 제3 공급부(145, 146), 제4 공급부(147)에서 공급되는 공정가스가 가스 분사부(140)의 중심부에서 서로 만나 가스들이 서로 섞이는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.
가스 분사부(140)는 대략적으로 원형이고, 공정가스 공급장치(141, 143, 145, 146, 147) 및 퍼지가스 공급장치(142, 144, 148)는 원형의 샤워헤드를 원호 형태로 분할한 형상을 가질 수 있다. 즉, 이러한 가스 분사부(140)는 회전하는 기판 지지부(130) 상의 기판들에 공간적으로 분할하여 대응될 수 있게 된다. 이러한 의미에서, 기판 처리 장치(100)는 공간 분할식 설비의 형태를 가질 수 있다.
기판 처리 장치(100)는 상기 처리공간(A)으로 공급된 공정가스 및 퍼지가스를 상기 처리공간(A) 외부로 배기하기 위하여 제 1 배기라인(171) 및 제 2 배기라인(172)을 구비하는 배기부(170);를 포함한다. 상기 제 1 배기라인(171)은 상기 공정챔버(105) 내부에서 외부로 공정가스 및 퍼지가스의 배기 경로를 제공하는 제 1 펌핑 포트(P1) 및 상기 제 1 펌핑 포트(P1)에 연결된 제 1 쓰로틀 밸브(TV1)를 구비하고, 상기 제 2 배기라인(172)은 상기 공정챔버(105) 내부에서 외부로 공정가스 및 퍼지가스의 배기 경로를 제공하되 상기 제 1 펌핑 포트(P1)와 이격되어 배치되는 제 2 펌핑 포트(P2) 및 상기 제 2 펌핑 포트(P2)에 연결된 제 2 쓰로틀 밸브(TV2)를 구비할 수 있다. 펌핑 포트(P1, P2)는 공정챔버(105)의 하부에 구비되어 공정챔버를 진공으로 형성하거나, 공정들에 사용된 공정가스를 배출하기 위한 통로로 사용된다. 펌핑 포트(P1, P2)에는 펌프와 연결되며 다수의 밸브들이 구비된 배기관이 연결된다. 즉, 펌핑 포트(P1, P2)는 배관을 통하여 공정챔버(105) 외부에 설치된 진공 펌프와 연결되고, 이에 따라 공정챔버(105)의 기판 처리공간(A) 내부의 각종 처리 가스가 배기되거나 기판 처리공간(A) 내부에 진공 분위기가 형성될 수 있다.
도 7을 참조하면, 기판 처리 장치(100)는 가스 분사부(140)의 적어도 일부 영역에 대응되는 처리공간에 플라즈마를 발생시키기 위하여 전원을 인가하는 플라즈마 발생기(M)를 포함할 수 있다. 상기 플라즈마 발생기(M)는 마이크로웨이브(microwave) 플라즈마 발생기를 포함할 수 있다. 일반적으로 플라즈마에 의해 생성된 이온은 시스 전위에서 가속되어 기판에 충돌하게 되는데 이런 이온충돌은 기판 표면을 손상시킬 뿐만 아니라 기판 계면에서 일어나는 반응을 방해하는 원인이 되지만, 본 발명의 일 실시예에서는, 마이크로웨이브(microwave) 플라즈마를 이용함으로써 저온(~400℃)에서 우수한 단차 피복성과 막질을 가지는 실리콘질화막을 형성할 수 있음을 확인하였다.
마이크로웨이브(microwave) 플라즈마를 생성하는 플라즈마 발생기(M)와 연결된 플라즈마 가스 공급 구조체(165)는 내부에 가스 수용 공간이 형성되고, 알루미늄 등 열전도성이 우수한 재질로 이루어지는 가스 공급 블록; 상기 가스 수용 공간에 공정가스를 전달하는 가스 전달 부재; 상기 공정가스를 플라즈마 상태로 활성화시킬 수 있도록 상기 가스 수용 공간에 마이크로웨이브를 전달하는 마이크로웨이브 전달 부재; 플라즈마 상태의 공정 가스(G)를 골고루 분배하여 기판에 공급할 수 있도록 복수개의 천공구들이 형성되는 샤워헤드의 일부 구성; 상기 마이크로웨이브 전달 부재와 상기 가스 수용 공간 사이에 설치되는 유전체;를 포함할 수 있다. 상기 유전체는, 상기 마이크로웨이브 전달 부재로부터 전달받은 상기 마이크로웨이브를 상기 가스 수용 공간으로 전달할 수 있도록 상기 마이크로웨이브를 통과시킬 수 있는 쿼츠(Quartz), 질화알루미늄(AlN) 등의 재질로 이루어질 수 있다.
다시, 도 5, 도 7 및 도 2를 함께 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)는 도 2에 개시된 III 단계, V 단계, VII 단계에서 처리공간 내 플라즈마가 공급될 수 있도록 플라즈마 발생기(M)의 동작을 제어할 수 있는 제어부(150)를 포함할 수 있다. 제어부(150)는 상기 가스 분사부(140)의 적어도 일부 영역에 대응되는 상기 처리공간(A)에 플라즈마를 발생시키기 위하여 전원을 인가하도록 상기 플라즈마 발생기(M)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 제어부(150)는 상기 제3-2 공급부(146)를 제외한 나머지 상기 공정가스 공급장치에 대응되는 상기 처리공간에 플라즈마를 발생시키기 위하여 전원을 인가하도록 상기 플라즈마 발생기(M)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(150)는 상기 제3-2 공급부(146)에 대응되는 상기 처리공간에는 플라즈마가 발생하지 않되, 상기 제2 공급부(143), 상기 제3-1 공급부(145) 및 제4 공급부(147)에 대응되는 상기 처리공간에 플라즈마를 발생시키기 위하여 전원을 인가하도록 상기 플라즈마 발생기(M)를 제어할 수 있다.
한편, 도 2에 도시된 소스가스, 공정가스 및 퍼지가스의 공급 여부와 플라즈마 온/오프 여부는 회전하는 기판 지지부(130) 상에 안착된 특정한 하나의 기판의 관점에서 나타낸 것이다. 이와 달리, 기판 처리 장치(100)의 관점에서는 소스가스 및 공정가스는 가스 분사부(140)의 제1 공급부(141), 제2 공급부(143), 제3 공급부(145, 146) 및 제4 공급부(147)를 통하여 지속적으로 공급될 수 있으며, 퍼지가스는 가스 분사부(140)의 퍼지가스 공급장치(142, 144, 148)를 통하여 지속적으로 공급될 수 있다. 또한, 상기 제3-2 공급부(146)에 대응되는 상기 처리공간에는 플라즈마가 발생하지 않되, 상기 제2 공급부(143), 상기 제3-1 공급부(145) 및 제4 공급부(147)에 대응되는 상기 처리공간에는, 기판이 안착된 기판 지지부(130)가 회전하는 동안, 플라즈마가 지속적으로 발생될 수 있다.
이하 본 발명의 이해를 돕기 위해 바람직한 실험예를 제시한다. 다만, 다음의 실험예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명이 다음의 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.
표 1은 본 발명의 실험예에서 DCS 소스가스가 흡착된 기판 상에 적용한 반응가스의 종류를 나타낸 것이다. 실험예에서, 플라즈마 생성하기 위하여 인가한 전원: 1kW, 기판 지지부의 회전속도: 8RPM, 공정챔버 내 온도: 450℃, 공정챔버 내 압력: 4 Torr의 조건을 적용하였다.
실험예 H2 플라즈마 NH3 플라즈마 T-NH3 N2 플라즈마
A ○ ○ ○ ○
B ○ ○ X ○
C ○ ○ X X
D ○ X X ○
E X ○ X X
F X ○ X X
상술한 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치에서 설명한 바와 같이, 표 1에서 'H2 플라즈마'는 기판에 흡착된 소스가스의 리간드를 제거하기 위하여 가스 분사부(140)의 제2 공급부(143)를 통하여 플라즈마 상태로 공급하였고, 'NH3 플라즈마'는 기판 상에 -SiH 표면을 효과적으로 질화시켜 질화막을 성막하기 위하여 가스 분사부(140)의 제3-1 공급부(145)를 통하여 플라즈마 상태로 공급하였고, 'T-NH3' 는 기판 상에 잔존하는 수소 불순물을 제거하도록 열을 이용하되 플라즈마 없이 가스 분사부(140)의 제3-2 공급부(146)를 통하여 공급하였고, 'N2 플라즈마'는 질화막의 수소 불순물(H impurity)을 제거하고 질화막의 막질을 향상시키기 위하여 가스 분사부(140)의 제4 공급부(147)를 통하여 공급하였다. 실험예E는 NH3 플라즈마 적용을 2번 반복하여 적용한 것이며, 실험예F는 NH3 플라즈마 적용을 1번 적용한 것이다.
표 1에서 '○' 항목은 해당 반응가스를 기판 상에 공급한 것을 의미하고, 'X' 항목은 해당 반응가스를 기판 상에 공급하지 않은 것을 의미한다.
도 8은 표 1의 실험예에 따른 실리콘질화막의 증착속도(Dep.rate; D/R), 습식식각률(WER) 및 박막의 균일도(uniformity)를 나타낸 도면이고, 도 9는 표 1의 실험예에 따른 실리콘질화막 내 수소 불순물의 농도를 나타낸 SIMS 분석 결과이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 실리콘질화막(실험예A)은 비교예에 따른 실리콘질화막(실험예 B ~ F) 대비 박막의 균일도가 가장 우수하며, 수소 불순물의 농도, 증착속도(Dep.rate; D/R) 및 습식식각률(WER) 측면에서 고르게 우수한 특징을 가지는 것을 확인할 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 실리콘질화막의 증착 직후의 도포율과 습식식각 후의 도포율을 측정한 결과를 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, 개구부 상단 CD: 140Å을 가지는 패턴 상에 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 방법으로 구현한 실리콘질화막의 도포율은 증착 직후 1: 10의 종횡비에서 100%, 1:20의 종횡비에서 100%, 1:40의 종횡비에서 94.5%이며, 습식식각 후의 도포율은 증착 직후 1: 10의 종횡비에서 87%, 1:20의 종횡비에서 84%, 1:40의 종횡비에서 75%임을 확인하였다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 기판 처리 장치
105: 공정챔버
130: 기판 지지부
140 : 가스 분사부
150: 제어부

Claims (14)

  1. 기판을 처리공간에 준비시키는 단계;
    상기 기판을 소스가스에 노출시켜 기판 상에 소스가스를 흡착시키는 제1 단계;
    상기 기판을 플라즈마 분위기에서 수소 함유가스에 노출시켜 상기 기판에 흡착된 소스가스의 리간드를 제거하는 제2 단계;
    상기 기판을 플라즈마 분위기에서 질소 및 수소 함유가스에 노출시켜 박막을 형성하는 제3 단계; 및
    상기 기판 상에 잔존하는 수소 불순물을 제거하도록 상기 기판을 플라즈마 없이 질소 및 수소 함유가스에 노출시킨 뒤 상기 기판을 플라즈마 분위기에서 질소 함유가스에 노출시키는 제4 단계;를 포함하는,
    기판 처리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 박막은 실리콘질화막인 것을 특징으로 하는,
    기판 처리 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 소스가스는 클로로실란(chlorosilane)계 소스가스를 포함하는,
    기판 처리 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 단계에서 상기 수소 함유가스는 H2 가스를 포함하는,
    기판 처리 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제3 단계에서 상기 질소 및 수소 함유가스는 NH3 가스를 포함하는,
    기판 처리 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제4 단계에서 상기 질소 및 수소 함유가스는 NH3 가스를 포함하고, 상기 질소 함유가스는 N2 가스를 포함하는,
    기판 처리 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 단계, 상기 제3 단계 및 상기 제4 단계에서 상기 플라즈마는 마이크로웨이브(microwave) 플라즈마를 포함하는,
    기판 처리 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 단계; 상기 제2 단계, 상기 제3 단계 및 상기 제4 단계를 포함하는 단위사이클을 적어도 1회 이상 수행하는 것을 특징으로 하는,
    기판 처리 방법.
  9. 기판 처리를 위한 처리공간을 형성하는 공정챔버;
    상기 처리공간 하부에 형성되고, 상면에 기판이 안착되는 회전 가능한 기판 지지부;
    상기 기판 지지부의 상부에 배치되어 소스가스, 수소 함유가스, 질소 및 수소 함유가스, 질소 함유가스를 상기 기판 지지부 상으로 각각 공급하는 공정가스 공급장치와 상기 공정가스 공급장치 사이에 배치되어 상기 소스가스, 상기 수소 함유가스, 상기 질소 및 수소 함유가스, 상기 질소 함유가스를 퍼지하는 퍼지가스를 상기 기판 지지부 상으로 공급하는 복수의 퍼지가스 공급장치가 방사형으로 설치되는 가스 분사부;
    상기 소스가스, 상기 수소 함유가스, 상기 질소 및 수소 함유가스, 상기 질소 함유가스를 상기 공정챔버 외부로 배기시키는 배기부;
    상기 처리공간에 플라즈마를 발생시키기 위하여 전원을 인가하는 플라즈마 발생기; 및
    상기 가스 분사부의 적어도 일부 영역에 대응되는 상기 처리공간에 플라즈마를 발생시키기 위하여 전원을 인가하도록 상기 플라즈마 발생기를 제어하는 제어부;를 포함하는,
    기판 처리 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 공정가스 공급장치는 상기 소스가스를 상기 기판 지지부 상으로 공급하는 제1 공급부; 상기 수소 함유가스를 상기 기판 지지부 상으로 공급하는 제2 공급부; 상기 질소 및 수소 함유가스를 상기 기판 지지부 상으로 공급하는 제3 공급부; 및 상기 질소 함유가스를 상기 기판 지지부 상으로 공급하는 제4 공급부;가 방사형으로 순차 설치되며,
    상기 퍼지가스 공급장치는 상기 제1 공급부와 상기 제2 공급부 사이에 배치되는 제1 퍼지가스 공급부; 상기 제2 공급부와 상기 제3 공급부 사이에 배치되는 제2 퍼지가스 공급부; 상기 제4 공급부와 상기 제1 공급부 사이에 배치되는 제3 퍼지가스 공급부;가 방사형으로 순차 설치되는 것을 특징으로 하는,
    기판 처리 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제3 공급부는 상기 질소 및 수소 함유가스를 상기 기판 지지부 상으로 공급하되, 방사형으로 서로 이격된 제3-1 공급부와 제3-2 공급부를 포함하는,
    기판 처리 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제3-2 공급부를 제외한 나머지 상기 공정가스 공급장치에 대응되는 상기 처리공간에 플라즈마를 발생시키기 위하여 상기 플라즈마 발생기에서 전원을 인가하는 것을 특징으로 하는,
    기판 처리 장치.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 소스가스는 클로로실란(chlorosilane)계 소스가스를 포함하고, 상기 수소 함유가스는 H2 가스를 포함하고, 상기 질소 및 수소 함유가스는 NH3 가스를 포함하고, 상기 질소 함유가스는 N2 가스를 포함하는,
    기판 처리 장치.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 플라즈마 발생기는 마이크로웨이브(microwave) 플라즈마 발생기인 것을 특징으로 하는,
    기판 처리 장치.
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