KR20240038981A - 반도체 장치의 제조 방법, 가스 공급 방법, 기판 처리 장치 및 프로그램 - Google Patents

반도체 장치의 제조 방법, 가스 공급 방법, 기판 처리 장치 및 프로그램 Download PDF

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유키노리 아부라타니
요시토모 하시모토
키미히코 나카타니
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가부시키가이샤 코쿠사이 엘렉트릭
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Abstract

배관의 부식에 기인하는 기판의 금속 오염을 억제할 수 있다. (a) 불활성 가스를 탱크의 1차측 배관으로부터 도입하는 것에 의해서 상기 탱크 내에 축적된 원료를 기화시키고, 상기 원료를 기화시키는 것에 의해서 생성된 기화 가스를 상기 탱크의 2차측 배관으로부터 처리실에 공급하는 공정; 및 (b) 산소 함유 가스를, 상기 탱크를 개재하지 않고 상기 1차측 배관과 상기 2차측 배관을 연결하는 바이패스 라인을 개재하여, 상기 기화 가스가 통과한 상기 2차측 배관에 흘리는 공정을 포함한다.

Description

반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치 및 프로그램
본 개시는, 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치 및 프로그램에 관한 것이다.
반도체 장치의 제조 공정의 일 공정으로서, 기판 상에 막을 형성하는 처리가 행해지는 경우가 있다(예컨대 특허문헌 1, 2 참조). 기판 상에 막을 형성하기 위해서 이용되는 가스(예컨대 불순물이 적은 순수(純水)(수증기))는, 부동태(不動態) 피막이 생성되는 스테인리스강 제(製)의 배관을 부식시킬 수 있다.
1. 국제 공개 2017-46921호 2. 일본 특개 2015-195410호 공보
본 개시는, 배관의 부식으로 인한 기판의 금속 오염을 억제하는 기술을 제공한다.
본 개시의 일 형태에 따르면, (a) 불활성 가스를 탱크의 1차측 배관으로부터 도입하는 것에 의해서 상기 탱크 내에 축적된 원료를 기화시키고, 상기 원료를 기화시키는 것에 의해서 생성된 기화 가스를 상기 탱크의 2차측 배관으로부터 처리실에 공급하는 공정; 및 (b) 산소 함유 가스를, 상기 탱크를 개재하지 않고 상기 1차측 배관과 상기 2차측 배관을 연결하는 바이패스 라인을 개재하여, 상기 기화 가스가 통과한 상기 2차측 배관에 흘리는 공정을 포함하는 기술이 제공된다.
본 개시에 따르면, 배관의 부식에 기인하는 기판의 금속 오염을 억제하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 개시의 제1 형태에서의 기판 처리 장치의 종형(縱型) 처리로의 개략을 나타내는 종단면도이다.
도 2는 도 1의 A-A 선 개략 횡단면도이다.
도 3은 본 개시의 제1 형태에서의 기판 처리 장치의 가스 공급부의 탱크 주변의 개략 구성도이다.
도 4는 본 개시의 제1 형태에서의 기판 처리 장치의 컨트롤러의 개략 구성도이며, 컨트롤러의 제어계를 블록도로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 개시의 제1 형태에서의 기판 처리 시퀀스의 도시예이다.
도 6은 본 개시의 제1 형태에서의 기판 처리 시퀀스의 반응 가스 공급 시의 탱크 주변의 동작을 설명하기 위한 도시예이다.
도 7의 (A) 및 도 7의 (B)는, 배관 퍼지 시의 탱크 주변의 동작을 설명하기 위한 도시예이다.
도 8은 본 개시의 제2 형태에서의 배관 퍼지 시의 탱크 주변의 동작을 설명하기 위한 도시예이다.
도 9의 (A)는 본 개시의 제 3 형태에서의 배관 퍼지 시의 탱크 주변의 동작을 설명하기 위한 도시예이고, 도 9의 (B)는 본 개시의 제4 형태에서의 배관 퍼지 시의 탱크 주변의 동작을 설명하기 위한 도시예이다.
<본 개시의 제1 형태>
이하, 본 개시의 제1 형태에 대해서 주로 도 1 내지 도 6, 도 7의 (A) 및 도 7의 (B)를 참조하여 설명한다. 또한 이하의 설명에 있어서 사용되는 도면은 모두 모식적인 것이며, 도면에 나타나는 각 요소의 치수의 관계, 각 요소의 비율 등은 현실의 것과는 반드시 일치하지는 않는다. 또한 복수의 도면의 상호간에 있어서도, 각 요소의 치수의 관계, 각 요소의 비율 등은 반드시 일치하지는 않는다.
(1) 기판 처리 장치의 구성
도 1에 도시된 바와 같이, 처리로(202)는 가열 수단(가열 기구)으로서의 히터(207)를 포함한다. 히터(207)는 원통 형상이며, 보지판으로서의 히터 베이스(미도시)에 지지되는 것에 의해서 수직으로 설치된다. 히터(207)는 후술하는 바와 같이 가스를 열로 활성화(여기)시키는 활성화 기구(여기부)로서 기능한다.
히터(207)의 내측에는 히터(207)와 동심원 형상으로 반응관(203)이 배설(配設)된다. 반응관(203)은, 예컨대 석영(SiO2) 또는 탄화규소(SiC) 등의 내열성 재료로 이루어지고, 상단이 폐색되고 하단이 개구된 원통 형상으로 형성된다. 반응관(203)의 하방에는, 반응관(203)과 동심원 형상으로, 매니폴드(인렛 플랜지)(209)가 배설된다. 매니폴드(209)는, 예컨대 스테인리스(SUS) 등의 금속으로 이루어지고, 상단 및 하단이 개구된 원통 형상으로 형성된다. 매니폴드(209)의 상단부는 반응관(203)의 하단부와 계합(係合)하여, 반응관(203)을 지지하도록 구성된다. 매니폴드(209)와 반응관(203) 사이에는 씰 부재로서의 O링(220a)이 설치된다. 매니폴드(209)가 히터 베이스에 지지되는 것에 의해서, 반응관(203)은 수직으로 설치된 상태가 된다. 주로, 반응관(203)과 매니폴드(209)에 의해 처리 용기(반응 용기)가 구성된다. 처리 용기의 통중공부(筒中空部)에는 처리실(201)이 형성된다. 처리실(201)은, 후술하는 보트(217)에 의해, 복수 매의 기판으로서의 웨이퍼(200)를 수평 자세로 수직 방향으로 다단으로 배열한 상태로 수용 가능하도록 구성된다.
처리실(201)에는 노즐(249a 내지 249c)이 매니폴드(209)를 관통하도록 설치된다. 노즐(249a 내지 249c)은, 예컨대 석영 또는 SiC 등의 내열성 재료로 구성된다. 노즐(249a 내지 249c)에는 가스 공급관(232a 내지 232c)이 각각 접속된다. 이와 같이, 처리 용기(매니폴드(209))에는, 3개의 노즐(249a 내지 249c)과 3개의 가스 공급관(232a 내지 232c)이 설치되어, 처리실(201)에 복수 종류의 가스를 공급하는 것이 가능하도록 되어 있다.
가스 공급관(232a 내지 232c)에는, 상류 방향으로부터 순서대로, 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(241a 내지 241c) 및 개폐 밸브인 밸브(243a 내지 243c)가 각각 설치된다. 가스 공급관(232a 내지 232c)의 밸브(243a 내지 243c)보다 하류측에는 불활성 가스를 공급하는 가스 공급관(232d 내지 232f)이 각각 접속된다. 가스 공급관(232d 내지 232f)에는, 상류 방향으로부터 순서대로, 유량 제어기(유량 제어부)인 MFC(241d 내지 241f) 및 개폐 밸브인 밸브(243d 내지 243f)가 각각 설치된다. 가스 공급관(232b)의 기단부(基端部)에는, 구체적으로는 후술하는 가스 공급부(500)가 접속된다.
가스 공급관(232a 내지 232c)의 선단부(先端部)에는 노즐(249a 내지 249c)이 각각 접속된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 노즐(249a 내지 249c)은 반응관(203)의 내벽과 웨이퍼(200) 사이의 평면시에서의 원환 형상 공간에 반응관(203)의 내벽의 하부로부터 상부를 따라 웨이퍼(200) 적재 방향의 상방을 향해 상승(立上)하도록 각각 설치된다. 즉, 노즐(249a 내지 249c)은, 웨이퍼(200)가 배열되는 웨이퍼 배열 영역의 측방의, 웨이퍼 배열 영역을 수평으로 둘러싸는 영역에, 웨이퍼 배열 영역을 따르도록 각각 설치된다. 즉, 노즐(249a 내지 249c)은, 처리실(201)에 반입된 웨이퍼(200)의 단부(주연부)의 측방에 웨이퍼(200)의 표면(평탄면)과 수직으로 각각 설치된다. 노즐(249a 내지 249c)은, L자형의 롱 노즐로서 각각 구성되고, 그 각각의 수평부는 매니폴드(209)의 측벽을 관통하도록 설치되고, 그 각각의 수직부는 적어도 웨이퍼 배열 영역의 일단측으로부터 타단측을 향해 상승하도록 설치된다. 노즐(249a 내지 249c)의 측면에는 가스를 공급하는 가스 공급공(250a 내지 250c)이 각각 설치된다. 가스 공급공(250a 내지 250c)은 반응관(203)의 중심을 향하도록 각각 개구되고, 웨이퍼(200)를 향하여 가스를 공급하는 것이 가능하다. 가스 공급공(250a 내지 250c) 각각은 반응관(203)의 하부로부터 상부에 걸쳐 복수 설치되고, 각각은 동일한 개구 면적을 가지고, 또한 동일한 개구 피치로 설치된다.
이와 같이, 본 형태에서는, 반응관(203)의 내벽과 적재된 복수 매의 웨이퍼(200)의 단부와 의해 정의되는 평면시에서의 원환 형상의 세로로 긴 공간 내에, 즉 원통 형상의 공간 내에 배치된 노즐(249a 내지 249c)을 경유하여 가스를 반송한다. 노즐(249a 내지 249c)에 각각 개구된 가스 공급공(250a 내지 250c)으로부터, 웨이퍼(200)의 근방에서 처음으로 반응관(203) 내로 가스를 분출시킨다. 그리고, 반응관(203) 내에서의 가스의 주된 흐름을 웨이퍼(200)의 표면에 평행한 방향, 즉 수평 방향으로 하고 있다. 이러한 구성으로 하는 것에 의해서, 각 웨이퍼(200)에 균일하게 가스를 공급할 수 있어, 각 웨이퍼(200)에 형성되는 막의 막 두께 균일성을 향상시키는 것이 가능해진다. 웨이퍼(200)의 표면을 흐른 가스, 즉 반응 후의 잔류 가스는 배기구, 즉 후술하는 배기관(231)의 방향으로 흐른다. 단, 이 잔류 가스의 흐름의 방향은 배기구의 위치에 따라 적절히 특정되며, 수직 방향에 한정되는 것은 아니다.
가스 공급관(232a)으로부터는, 소정 원소를 포함하는 원료 가스가, MFC(241a), 밸브(243a), 노즐(249a)을 개재하여 처리실(201)에 공급된다.
가스 공급관(232b)으로부터는, 원료 가스와는 화학 구조가 다른 반응 가스(반응체)가, 가스 공급부(500), MFC(241b), 밸브(243b), 노즐(249b)을 개재하여 처리실(201)에 공급된다.
가스 공급관(232c)으로부터는, 전술한 원료 가스나 반응 가스에 의한 성막 반응을 촉진시키는 촉매 가스가, MFC(241c), 밸브(243c), 노즐(249c)을 개재하여 처리실(201)에 공급된다.
또한 여기서 예시한 촉매는, 후술하는 성막 처리에 있어서, 분자 구조의 일부가 분해되는 경우도 있다. 이러한 화학 반응의 전후에 그 일부가 변화하는 물질은 엄격하게는 「촉매」가 아니다. 그러나, 본 명세서에서는, 화학 반응의 과정에서 그 일부가 분해되는 경우라도, 대부분은 분해하지 않고 또한 반응의 속도를 변화시켜 실질적으로 촉매로서 작용하는 물질을 「촉매」라고 지칭한다.
가스 공급관(232d 내지 232f)으로부터는, 불활성 가스로서 예컨대 질소(N2) 가스가, 각각 MFC(241d 내지 241f), 밸브(243d 내지 243f), 가스 공급관(232a 내지 232c), 노즐(249a 내지 249c)을 개재하여 처리실(201)에 공급된다.
가스 공급관(232a)으로부터 전술한 원료 가스를 공급하는 경우, 주로 가스 공급관(232a), MFC(241a), 밸브(243a)에 의해, 원료 가스 공급계가 구성된다. 노즐(249a)을 원료 가스 공급계에 포함시켜 생각해도 좋다. 원료 가스 공급계를 원료 공급계라고도 지칭할 수 있다.
가스 공급관(232b)으로부터 전술한 반응 가스를 공급하는 경우, 주로 가스 공급관(232b), MFC(241b), 밸브(243b)에 의해, 반응 가스 공급계가 구성된다. 노즐(249b) 및 가스 공급부(500)는 반응 가스 공급계에 포함될 수 있다. 반응 가스 공급계를 반응체 공급계라고도 지칭할 수 있다.
가스 공급관(232c)으로부터 전술한 촉매 가스를 공급하는 경우, 주로 가스 공급관(232c), MFC(241c), 밸브(243c)에 의해, 촉매 가스 공급계가 구성된다. 노즐(249c)은 촉매 가스 공급계에 포함될 수 있다. 촉매 가스 공급계를 촉매 공급계라고도 지칭할 수 있다.
또한 주로 가스 공급관(232d 내지 232f), MFC(241d 내지 241f), 밸브(243d 내지 243f)에 의해 불활성 가스 공급계가 구성된다.
반응관(203)에는, 처리실(201)의 분위기를 배기하는 배기관(231)이 설치된다. 배기관(231)에는, 처리실(201)의 압력을 검출하는 압력 검출기(압력 검출부)로서의 압력 센서(245) 및 압력 조정기(압력 조정부)로서의 APC(Auto Pressure Controller) 밸브(244)를 개재하여, 진공 배기 장치로서 진공 펌프(246)가 접속된다. APC 밸브(244)는, 진공 펌프(246)를 작동시킨 상태에서 밸브를 개폐하는 것에 의해서 처리실(201)의 진공 배기 및 진공 배기 정지를 수행할 수 있고, 또한 진공 펌프(246)를 작동시킨 상태에서, 압력 센서(245)에 의해 검출된 압력 정보에 기초하여 밸브 개도를 조절하는 것에 의해서 처리실(201)의 압력을 조정할 수 있도록 구성된 밸브이다. 주로, 배기관(231), APC 밸브(244), 압력 센서(245)에 의해 배기계가 구성된다. 진공 펌프(246)는 배기계에 포함되어 고려될 수 있다.
매니폴드(209)의 하방에는 매니폴드(209)의 하단 개구를 기밀하게 폐색할 수 있는 노구 개체(蓋體)로서의 씰 캡(219)이 설치된다. 씰 캡(219)은 매니폴드(209)의 하단에 수직 방향 하측으로부터 당접(當接)하도록 구성된다. 씰 캡(219)은 예컨대 SUS 등의 금속으로 이루어지고, 원반 형상으로 형성된다. 씰 캡(219)의 상면에는 매니폴드(209)의 하단과 접촉하는 씰 부재로서의 O링(220b)이 설치된다. 씰 캡(219)의 처리실(201)의 반대측에는, 후술하는 보트(217)를 회전시키는 회전 기구(267)가 설치된다. 회전 기구(267)의 회전축(255)은 씰 캡(219)을 관통하여 보트(217)에 접속된다. 회전 기구(267)는 보트(217)를 회전시키는 것에 의해서 웨이퍼(200)를 회전시키도록 구성된다. 씰 캡(219)은 반응관(203)의 외부에 수직으로 설치된 승강 기구로서의 보트 엘리베이터(115)에 의해 수직 방향으로 승강하도록 구성된다. 보트 엘리베이터(115)는, 씰 캡(219)을 승강시키는 것에 의해서, 보트(217)를 처리실(201) 내외로 반입 및 반출할 수 있도록 구성된다. 보트 엘리베이터(115)는 보트(217), 즉 웨이퍼(200)를 처리실(201) 내외로 반송하는 반송 장치(반송 기구)로서 구성된다. 또한 매니폴드(209)의 하방에는, 보트 엘리베이터(115)에 의해 씰 캡(219)을 강하시키고 있는 동안 매니폴드(209)의 하단 개구를 기밀하게 폐색할 수 있는 노구 개체로서의 셔터(219s)가 설치된다. 셔터(219s)는, 예컨대 SUS 등의 금속으로 이루어지고, 원반 형상으로 형성된다. 셔터(219s)의 상면에는, 매니폴드(209)의 하단과 당접하는 씰 부재로서의 O링(220c)이 설치된다. 셔터(219s)의 개폐 동작(승강 동작, 회전 동작 등)은 셔터 개폐 기구(115s)에 의해 제어된다.
기판 지지구로서의 보트(217)는, 복수 매, 예컨대 25 내지 200매의 웨이퍼(200)를, 수평 자세로 또한 서로 중심을 맞춘 상태에서 수직 방향으로 정렬시켜 다단으로 지지하도록, 즉 간격을 두고 배열되도록 구성된다. 보트(217)는 예컨대 석영이나 SiC 등의 내열성 재료로 이루어진다. 보트(217)의 하부에는, 예컨대 석영이나 SiC 등의 내열성 재료로 이루어지는 통 형상의 부재로서 구성되는 단열통(218)이 설치된다. 이 구성에 의해, 히터(207)로부터의 열이 씰 캡(219)측으로 전달되기 어려워진다. 그러나, 본 형태는 전술한 형태에 한정되지 않는다. 예컨대 보트(217)의 하부에 단열통(218)을 설치하지 않고, 보트(217)의 하부에 예컨대 석영이나 SiC 등의 내열성 재료로 이루어지는 단열판이 다단으로 지지되어 있어도 좋다.
반응관(203) 내에는, 온도 검출기로서의 온도 센서(263)가 설치된다. 온도 센서(263)에 의해 검출된 온도 정보에 기초하여 히터(207)로의 통전 상태를 조정하는 것에 의해서, 처리실(201)의 온도가 원하는 온도 분포로 된다. 온도 센서(263)는 노즐(249a 내지 249c)과 마찬가지로 L 자형으로 구성되고, 반응관(203)의 내벽을 따라 설치된다.
다음으로, 가스 공급관(232b) 내에 반응 가스를 공급하는 가스 공급부(500)에 대해서, 도 3을 이용하여 설명한다. 가스 공급부(500)에서는, 탱크(504) 내에 축적된 액체 원료(502)가 후술하는 서브히터(550a)에 의해 기화되고, 캐리어 가스에 의해 탱크(504) 내의 압력을 상승시키는 것에 의해서 기화 가스를 압송(壓送)할 수 있다. 이 액체 원료(502)를 기화시키는 것에 의해서 생성된 기화 가스를 캐리어 가스로 압출하여, 기화 가스가 캐리어 가스와 함께 반응 가스로서 가스 공급관(232b) 내로 공급된다.
가스 공급관(232b)에는, 가스 공급관(526)을 개재하여, 액체 원료(502)를 수용하는 탱크(504)가 접속된다.
탱크(504)는, 내부에 액체 원료(502)를 수용 가능한 용기이며, 액체 원료(502)를 캐리어 가스를 이용한 버블링에 의해 기화시켜 기화 가스를 생성하는 기화부(버블러라고도 함)로서 구성된다. 탱크(504) 주위에는 탱크(504) 및 탱크(504) 내의 액체 원료(502)를 가열하는 서브히터(550a)가 설치된다. 또한 탱크(504) 내에는 탱크(504) 내의 온도를 검출하는 온도 센서(551a)가 설치된다. 또한 탱크(504)에는, 탱크(504) 내에 캐리어 가스로서의 불활성 가스를 공급하는 가스 공급관(508)이 접속된다.
가스 공급관(508)에는, 상류 방향으로부터 순서대로 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(510), 개폐 밸브인 탱크 밸브(512, 514), 수동의 개폐 밸브인 핸드 밸브(516)가 설치된다.
가스 공급관(508)의 탱크 밸브(512)의 하류측이며 후술하는 접속 배관(518)과의 접속부의 상류측에는, 주로 가스 공급관을 퍼지하는 배관 퍼지 가스로서의 산소 함유 가스를 공급하는 가스 공급관(520)이 접속된다.
가스 공급관(520)에는, 상류 방향으로부터 순서대로 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(522) 및 개폐 밸브인 탱크 밸브(524)가 각각 설치된다.
가스 공급관(508) 및 가스 공급관(520)은 탱크(504)의 1차측 배관으로서 이용된다. 여기서, 1차측 배관은 탱크(504)에 가스를 공급하는 측의 배관이다.
탱크(504)에는, 가스 공급관(232b)에 접속되는 가스 공급관(526)이 접속된다. 가스 공급관(526)은 탱크(504) 내에서 기화된 기화 가스를 반응 가스로서 가스 공급관(232b)에 공급한다.
가스 공급관(526)에는, 상류 방향으로부터 순서대로 수동의 개폐 밸브인 핸드 밸브(528), 개폐 밸브인 탱크 밸브(530, 532), 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(534), 개폐 밸브인 탱크 밸브(536, 537)가 각각 설치된다. 즉, 가스 공급관(526)에는 탱크 밸브(530, 532, 536, 537)가 설치된다.
또한 가스 공급관(526)의 탱크 밸브(536)와 탱크 밸브(537) 사이에는 벤트 라인인 접속 배관(540)이 접속된다. 접속 배관(540)은 처리실(201)을 개재하지 않고 배기관(231)의 APC 밸브(244)의 하류측에 접속된다. 접속 배관(540)에는 개폐 밸브인 탱크 밸브(542)가 설치된다.
가스 공급관(526)은 탱크(504)의 2차측 배관으로서 이용된다. 여기서, 2차측 배관이란, 탱크(504)로부터 출력되는 가스가 흐르는 배관의 전반(全般)을 나타낸다. 예컨대 탱크(504) 내의 액체 원료(502)로부터 기화된 가스가 가스 공급관(232b)을 개재하여 처리실(201)에 공급되는 배관이다. 또한 2차측 배관으로서 탱크(504) 내에서 출력된 가스가 가스 공급관(232b)을 개재하지 않고 배기관(231)에 공급되는 배관을 포함할 수 있고, 따라서 접속 배관(540)을 2차측 배관에 포함시켜도 좋다. 가스 공급관(526) 및 접속 배관(540)의 주위에는, 가스 공급관(526), 접속 배관(540) 및 가스 공급관(526), 접속 배관(540) 내의 기화 가스를 가열하는 서브히터(550b)가 설치된다. 또한 가스 공급관(526) 및 접속 배관(540)의 근방에는, 가스 공급관(526) 및 접속 배관(540)의 온도를 검출하는 온도 센서(551b)가 설치된다.
가스 공급관(508)의 가스 공급관(520)과의 접속부와 탱크 밸브(514) 사이와, 가스 공급관(526)의 탱크 밸브(530)와 탱크 밸브(532) 사이에는, 가스 공급관(508)과 가스 공급관(526)을 접속하는 바이패스 라인인 접속 배관(518)이 접속된다. 여기서, 바이패스 라인은 탱크(504)를 개재하지 않고 탱크(504)의 1차측 배관으로부터 2차측 배관으로 가스를 공급할 수 있는 배관이다. 접속 배관(518)에는 개폐 밸브인 탱크 밸브(538)가 설치된다.
가스 공급관(232b)으로부터 전술한 반응 가스를 공급하는 경우, 주로 가스 공급관(508), MFC(510), 탱크 밸브(512, 514), 핸드 밸브(516), 탱크(504), 가스 공급관(526), 핸드 밸브(528), 탱크 밸브(530, 532), MFC(534), 탱크 밸브(536, 537)에 의해, 반응 가스의 액체 원료를 기화하여 공급하는 처리 가스 공급계가 구성된다. 또한 처리 가스 공급계를 전술한 반응 가스 공급계에 포함시켜 생각해도 좋다.
즉, 처리 가스 공급계는, 탱크 밸브(512, 514), 핸드 밸브(516)를 열린 상태로 하고 가스 공급관(508)으로부터 캐리어 가스로서의 불활성 가스를 탱크(504)의 1차측 배관으로부터 도입하는 것에 의해서, 탱크(504) 내에 축적된 액체 원료(502)를 버블링하여 기화시키고, 액체 원료(502)를 기화시키는 것에 의해서 생성된 기화 가스와 불활성 가스를 탱크(504)의 2차측 배관으로부터 가스 공급관(232b)에 반응 가스로서 공급하는 것이 가능하도록 구성된다.
또한 가스 공급관(520)으로부터 전술한 산소 함유 가스를 공급하여 탱크(504)의 2차측 배관에 흘려 배기하는 경우, 주로, 가스 공급관(520), MFC(522), 탱크 밸브(524), 가스 공급관(508), 접속 배관(518), 탱크 밸브(538), 가스 공급관(526), 탱크 밸브(532), MFC(534), 탱크 밸브(536), 접속 배관(540), 탱크 밸브(542)에 의해, 가스 공급관을 퍼지하는 퍼지 가스 공급계가 구성된다. 또한 이 경우, 퍼지 가스 공급계를 산소 함유 가스 공급계라고 칭할 수 있다.
예컨대 퍼지 가스 공급계는 탱크 밸브(524, 538)를 열린 상태로 하는 것에 의해서, 가스 공급관(520)으로부터 배관 퍼지 가스를, 탱크(504)를 개재하지 않고 1차측 배관과 2차측 배관을 연결하는 바이패스 라인을 개재하여, 기화 가스가 통과한 2차측 배관으로 흘리는 것이 가능하도록 구성된다.
가스 공급관(526)의, 탱크(504)와 접속된 부분으로부터 2차측 배관의 탱크 밸브 중 가장 탱크(504)측에 설치된 탱크 밸브(530) 사이의 배관 내에는, 불소계의 수지에 의한 코팅막이 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같이, 탱크(504)로부터 탱크 밸브(530)까지의 특히 부식이 심한 배관 내를 불소계의 수지에 의한 막에 의해 코팅하는 것에 의해서, 배관의 부식을 억제할 수 있어, 배관의 부식에 기인하는 금속 오염을 줄일 수 있다.
불소계 수지는, 예컨대 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 퍼플루오로알콕시알칸(PFA), 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 코폴리머(copolymer)(ETFE), 퍼플루오로에틸렌-프로펜 코폴리머(FEP), 폴리불화비닐리덴(PVDF), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE), 에틸렌-클로로트리플루오로에틸렌 코폴리머(ECTFE)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 수지이다.
또한 2차측 배관인 가스 공급관(526) 및 접속 배관(540)은, 적어도 크롬(Cr)을 포함하는 금속으로 구성되고, 표면에 산화막인 부동태 막이 형성된다. 이와 같이, 내부식인 Cr을 포함하는 배관의 표면에 부동태 막이 형성되어 있기 때문에, 배관의 부식을 억제할 수 있다. 또한 부동태 막의 일부가 파손된 경우라도, 산소 함유 가스의 공급에 의해 산소 원자와 반응시키는 것에 의해서, 표면을 산화시켜 부동태 막의 수복(재형성)을 수행하는 것이 가능하다.
도 4에 도시한 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 구성된다. RAM(121b), 기억 장치(121c), I/O 포트(121d)는 내부 버스(121e)를 개재하여 CPU(121a)와 데이터 교환 가능하도록 구성된다. 컨트롤러(121)에는, 예컨대 터치 패널 등으로 구성된 입출력 장치(122)가 접속된다.
기억 장치(121c)는, 예컨대 플래시 메모리, HDD(Hard Disk Drive) 등으로 구성된다. 기억 장치(121c) 내에는, 기판 처리 장치의 동작을 제어하는 제어 프로그램이나, 후술하는 기판 처리의 순서나 조건 등이 기재된 프로세스 레시피 등이 판독 가능하게 격납된다. 프로세스 레시피는 후술하는 기판 처리 공정의 각 순서를 컨트롤러(121)에 실행시켜 소정의 결과를 얻을 수 있도록 조합된 것으로, 프로그램으로서 기능한다. 이하, 이 프로세스 레시피, 제어 프로그램 등을 총칭하여 간단히 프로그램이라고도 지칭한다. 또한 프로세스 레시피를 단순히 레시피라고도 지칭한다. 본 명세서에 있어서 프로그램이라는 용어를 사용한 경우에는, 프로세스 레시피 단체(單體)만을 포함하는 경우, 제어 프로그램 단체만을 포함하는 경우, 또는 그 양방(兩方)을 포함하는 경우가 있다. RAM(121b)은 CPU(121a)에 의해 판독된 프로그램, 데이터 등이 일시적으로 유지되는 메모리 영역(work area)으로서 구성된다.
I/O 포트(121d)는 전술한 MFC(241a 내지 241f, 510, 522, 534), 밸브(243a 내지 243f), 탱크 밸브(512, 514, 524, 530, 532, 536, 537, 538, 542), 압력 센서(245), APC 밸브(244), 진공 펌프(246), 히터(207), 온도 센서(263, 551a, 551b), 서브히터(550a, 550b), 회전 기구(267), 보트 엘리베이터(115), 셔터 개폐 기구(115s) 등에 접속된다.
CPU(121a)는 기억 장치(121c)로부터 제어 프로그램을 판독하여 실행하고, 입출력 장치(122)로부터의 조작 커맨드의 입력 등에 따라 기억 장치(121c)로부터 프로세스 레시피를 판독하도록 구성된다. CPU(121a)는 판독한 프로세스 레시피의 내용에 따라 MFC(241a 내지 241f, 510, 522, 534)에 의한 각종 가스의 유량 조정 동작, 밸브(243a 내지 243f)의 개폐 동작, 탱크 밸브(512, 514, 524, 530, 532, 536, 537, 538, 542)의 개폐 동작, APC 밸브(244)의 개폐 동작 및 압력 센서(245)에 기초한 APC 밸브(244)에 의한 압력 조정 동작, 진공 펌프(246)의 기동 및 정지, 온도 센서(263)에 기초한 히터(207)의 온도 조정 동작, 온도 센서(551a, 551b)에 기초한 서브히터(550a, 550b)의 온도 조정 동작, 회전 기구(267)에 의한 보트(217)의 회전 및 회전 속도 조정 동작, 보트 엘리베이터(115)에 의한 보트(217)의 승강 동작, 셔터 개폐 기구(115s)에 의한 셔터(219s)의 개폐 동작 등을 제어하도록 구성된다.
CPU(121a)는 외부 기억 장치(예컨대 자기 테이프, 플렉시블 디스크 나 하드 디스크 등의 자기 디스크, CD나 DVD 등의 광 디스크, MO 등의 광 자기 디스크, USB 메모리나 메모리 카드 등의 반도체 메모리)(123)에 격납된 전술한 프로그램을 컴퓨터에 인스톨하는 것에 의해서 구성될 수 있다. 기억 장치(121c)나 외부 기억 장치(123)는, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서 구성된다. 이하, 이들을 총칭하여 간단히 기록 매체라고도 부른다. 본 명세서에서 기록 매체라는 용어를 사용하는 경우에는, 기억 장치(121c) 단체만을 포함하는 경우, 외부 기억 장치(123) 단체만을 포함하는 경우 또는 그 양방을 포함하는 경우가 있다. 또한 컴퓨터에의 프로그램의 제공은, 외부 기억 장치(123)를 이용하지 않고, 인터넷이나 전용 회선 등의 통신 수단을 이용하여 수행해도 좋다.
(2) 기판 처리 공정
다음으로, 반도체 장치(디바이스)의 제조 공정의 일 공정으로서, 기판 상에 막을 형성하는 시퀀스의 일례에 대하여, 도 5를 이용하여 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 기판 처리 장치를 구성하는 각 부의 동작은 컨트롤러(121)에 의해 제어된다.
도 5에 도시하는 기판 처리에서는, 웨이퍼(200)에 원료 가스와 촉매 가스를 공급하는 스텝과 반응 가스와 촉매 가스를 공급하는 스텝을 비동시에, 즉 동기시키지 않고 교호(交互)적으로 수행하는 사이클을 소정 횟수(1회 이상) 수행하는 것에 의해서, 웨이퍼(200) 상에 막을 형성한다.
본 명세서에 있어서 「웨이퍼」라는 용어를 사용한 경우는, 「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 포함하여 웨이퍼라고 칭하는 경우가 있다. 또한 본 명세서에 있어서 「웨이퍼의 표면」이라는 용어를 사용한 경우는, 「웨이퍼 그 자체의 표면(노출면)」을 의미하는 경우나, 「웨이퍼 상에 형성된 소정의 층이나 막 등의 표면, 즉 적층체로서의 웨이퍼의 최표면을 의미하는 경우가 있다.
따라서, 본 명세서에 있어서 「웨이퍼에 대하여 소정의 가스를 공급한다」라고 기재한 경우는, 「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 명세서에 있어서 「웨이퍼 상에 소정의 층(또는 막)을 형성한다」라고 기재한 경우는, 「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 위에 소정의 층(또는 막)을 형성한다」는 것을 의미하는 경우가 있다.
본 명세서에 있어서 「기판」이라는 용어를 사용한 경우도, 「웨이퍼」라고 하는 용어를 사용한 경우와 동의이다.
(반입 스텝)
복수 매의 웨이퍼(200)가 보트(217)에 장전(웨이퍼 차지)되면, 셔터 개폐 기구(115s)에 의해 셔터(219s)가 이동되어, 매니폴드(209)의 하단 개구가 개방된다(셔터 오픈). 그 후, 도 1에 도시된 바와 같이, 복수 매의 웨이퍼(200)를 지지하는 보트(217)는 보트 엘리베이터(115)에 의해 들어 올려져서 처리실(201)에 반입(보트 로드)된다. 이 상태에서, 씰 캡(219)은 O링(220b)을 개재하여 매니폴드(209)의 하단을 밀봉한 상태가 된다.
(압력·온도 조정 스텝)
처리실(201), 즉 웨이퍼(200)가 존재하는 공간이 원하는 압력(진공도)이 되도록 진공 펌프(246)에 의해 진공 배기(감압 배기)된다. 이 때, 처리실(201)의 압력은 압력 센서(245)에서 측정되고, 이 측정된 압력 정보에 기초하여 APC 밸브(244)가 피드백 제어된다. 진공 펌프(246)는, 적어도 웨이퍼(200)에 대한 처리가 종료할 때까지의 사이에는 상시 작동시킨 상태를 유지한다. 또한 처리실(201)의 웨이퍼(200)가 원하는 온도가 되도록 히터(207)에 의해 가열된다. 이 때, 처리실(201)이 원하는 온도 분포가 되도록, 온도 센서(263)에 의해 검출된 온도 정보에 기초하여 히터(207)로의 통전 상태가 피드백 제어된다. 히터(207)에 의한 처리실(201)의 가열은, 적어도 웨이퍼(200)에 대한 처리가 종료할 때까지의 사이에는 계속해서 수행된다. 또한 회전 기구(267)에 의한 보트(217) 및 웨이퍼(200)의 회전을 시작한다. 회전 기구(267)에 의한 보트(217) 및 웨이퍼(200)의 회전은 적어도 웨이퍼(200)에 대한 처리가 종료할 때까지 계속해서 수행된다.
(성막 스텝)
그 후, 후술하는 2개의 스텝, 즉 스텝 1, 2를 순차적으로 실행한다.
[스텝 1]
이 스텝에서는 처리실(201)의 웨이퍼(200)에 원료 가스 및 촉매 가스를 공급한다.
밸브(243a, 243c)를 열고, 가스 공급관(232a, 232c) 내에 원료 가스, 촉매 가스를 각각 흘린다. 원료 가스, 촉매 가스는 각각 MFC(241a, 241c)에 의해 유량 조정되고, 노즐(249a, 249c)을 개재하여 처리실(201)에 공급되고, 처리실(201)에 공급된 후 혼합(Post-mix)되고, 배기관(231)으로부터 배기된다. 이 때, 밸브(243d, 243f)를 동시에 열고, 가스 공급관(232d, 232f)에 N2 등의 불활성 가스를 흘린다. 가스 공급관(232d, 232f) 내를 흐른 불활성 가스는 각각 MFC(241d, 241f)에 의해 유량 조정되어 원료 가스, 촉매 가스와 함께 처리실(201)에 공급되고, 배기관(231)으로부터 배기된다. 또한 노즐(249b) 내로의 원료 가스 및 촉매 가스의 침입을 방지하기 위해 밸브(243e)를 열어 가스 공급관(232e) 내로 불활성 가스를 흘린다. 불활성 가스는 가스 공급관(232b), 노즐(249b)을 개재하여 처리실(201)에 공급되고, 배기관(231)으로부터 배기된다.
제1 층이 형성된 후, 밸브(243a, 243c)를 닫고, 처리실(201)로의 원료 가스, 촉매 가스의 공급을 각각 정지한다. 이 때, APC 밸브(244)는 열린 채로 하고 진공 펌프(246)에 의해 처리실(201)을 진공 배기하여, 처리실(201)에 잔류하는 미반응 또는 제1층의 형성에 기여한 후의 원료 가스, 촉매 가스, 반응 부생성물 등을 처리실(201)로부터 배제한다. 또한 밸브(243d 내지 243f)는 열린 채로 하여 처리실(201)에 불활성 가스의 공급을 유지한다. 불활성 가스는 퍼지 가스로서 작용하여, 처리실(201)에 잔류하는 미반응 또는 제1층의 형성에 기여한 후의 원료 가스 및 촉매 가스 등을 처리실(201)로부터 배제하는 효과를 높일 수 있다.
이 때, 처리실(201)에 잔류하는 가스를 완전히 배제하지 않아도 좋고, 처리실(201)을 완전히 퍼지하지 않아도 좋다. 처리실(201)에 잔류하는 가스가 미량이면, 그 후의 스텝 2에서는 악영향이 발생하지 않는다. 처리실(201)에 공급하는 불활성 가스의 유량도 대유량으로 할 필요는 없고, 예컨대 반응관(203)(처리실(201))의 용적과 같은 정도의 양을 공급하는 것에 의해서, 스텝 2에 있어서 악영향이 발생하지 않는 정도의 퍼지를 수행할 수 있다. 이와 같이, 처리실(201)을 완전히 퍼지하지 않는 것에 의해서, 퍼지 시간을 단축하고, 처리량을 향상시킬 수 있다. 불활성 가스의 소비를 필요 최소한으로 억제하는 것도 가능해진다.
원료 가스로서는, 예컨대 비스(트리클로로실릴)메탄((SiCl3)2CH2, 약칭: BTCSM) 가스, 에틸렌비스(트리클로로실란) 가스, 즉, 1,2-비스(트리클로로실릴)에탄((SiCl3)2C2H4, 약칭: BTCSE) 가스, 1,1,2,2-테트라클로로-1,2-디메틸디실란((CH3)2Si2Cl4, 약칭:TCDMDS) 가스, 1,2-디클로로-1,1,2 , 2-테트라메틸디실란((CH3)4Si2Cl2, 약칭: DCTMDS) 가스, 1-모노클로로-1,1,2,2,2-펜타메틸디실란((CH3)5Si2Cl, 약칭: MCPMDS) 가스, 헥사클로로디실란(Si2Cl6, 약칭: HCDS) 가스, 옥타클로로트리실란(Si3Cl8, 약칭: OCTS) 가스 등의 실리콘(Si) 함유 가스 등을 사용할 수 있다.
촉매 가스로서는, 예컨대 피리딘(C5H5N) 가스, 아미노피리딘(C5H6N2) 가스, 피콜린(C6H7N) 가스, 루티딘(C7H9N) 가스, 피페라진(C4H10N2) 가스, 피페리딘(C5H11N) 가스 등의 환 형상 아민계 가스나, 트리에틸아민((C2H5)3N, 약칭:TEA) 가스, 디에틸아민((C2H5)2NH, 약칭:DEA) 가스, 모노에틸아민((C2H5)NH2, 약칭:MEA) 가스, 트리메틸아민((CH3)3N , 약칭: TMA) 가스, 모노메틸아민((CH3)NH2, 약칭: MMA) 가스 등의 사슬형 아민계 가스나, 암모니아(NH3) 가스 등의 비(非)아민계 가스 등을 사용할 수 있다.
불활성 가스로서는, N2 가스 외에, 예컨대 아르곤(Ar) 가스, 헬륨(He) 가스, 네온(Ne) 가스, 크세논(Xe) 가스 등의 희가스를 사용할 수 있다.
[스텝 2]
이 스텝에서는, 처리실(201)의 웨이퍼(200)에 반응 가스와 촉매 가스를 공급한다.
밸브(243b, 243c, 243d 내지 243f)의 개폐 제어는, 스텝 1에서의 밸브(243a, 243c, 243d 내지 243f)의 개폐 제어와 마찬가지의 순서로 행한다.
이 때, 불활성 가스를 탱크 밸브(512, 514) 및 핸드 밸브(516)를 열린 상태로 하여 가스 공급관(508)을 개재하여 탱크(504)에 공급한다. 불활성 가스는 MFC(510)에 의해 유량 조정되고, 가스 공급관(508)을 개재하여 탱크(504) 내로 공급되는 것에 의해서 액체 원료(502)의 기화가 촉진되어, 기화 가스가 생성된다. 기화 가스는 불활성 가스와 함께 MFC(534)에 의해 유량 조정되고, 가스 공급관(232b)을 개재하여 반응 가스로서 처리실(201)에 공급된다.
이 때, 탱크(504)는 서브히터(550a)에 의해 가열되고, 가스 공급관(526) 및 접속 배관(540)은 서브히터(550b)에 의해 가열된다. 즉, 서브히터(550a, 550b)에 의해, 탱크(504)는 액체 원료(502)를 비등 온도 이상으로 그리고 가스 공급관(526) 및 접속 배관(540)은 기화된 가스가 액화되지 않는 온도로 유지되도록 제어된다. 구체적으로는, 예컨대 온도 센서(551a)에 의해 검출된 온도 정보에 기초하여 서브히터(550a)의 온도를 조정하는 것에 의해서 탱크(504) 내의 온도를 액체 원료(502)의 기화 온도 이상으로 제어하고, 온도 센서(551b)에 의해 검출된 온도 정보에 기초하여 서브히터(550b)의 온도를 조정하는 것에 의해서 가스 공급관(526) 및 접속 배관(540) 내의 온도를 기화 가스가 액화되지 않도록, 예컨대 가스 공급관(232b)에 가까울수록 온도가 높아지도록, 제어된다.
또한 이 때 진공 펌프(246)를 작동시킨 상태에서 압력 센서(245)에 의해 검출된 압력 정보에 기초하여 APC 밸브(244)의 밸브 개도를 조정하는 것에 의해서, 처리실(201)의 압력을 감압(減壓)으로 하고 탱크(504)의 1차측 배관 측과 탱크(504) 내를 양압(陽壓)으로 하고 2차측 배관 측을 감압으로 유지하도록 제어된다.
이와 같이, 불활성 가스를 탱크(504)의 1차측 배관으로부터 도입하는 것에 의해서, 탱크(504) 내에 축적된 액체 원료(502)가, 버블링되어 기화된다. 즉, 불활성 가스를 탱크(504) 내에 공급하여 압력을 높이는 것에 의해서 증기압에 도달하기 때문에, 액체 원료(502)가 기화된다. 그리고, 액체 원료(502)가 기화되는 것에 의해서 생성된 기화 가스와 불활성 가스가 탱크(504)의 2차측 배관으로부터 반응 가스로서 가스 공급관(232b)을 개재하여 처리실(201)에 공급된다.
반응 가스, 촉매 가스는, 각각 MFC(241b, 241c)에 의해 유량 조정되고, 노즐(249b, 249c)을 개재하여 처리실(201)에 공급되고, 처리실(201)에 공급된 후에 혼합되고, 배기관(231)으로부터 배기 된다.
웨이퍼(200)에 반응 가스를 공급하는 것에 의해서, 스텝 1에서 웨이퍼(200) 상에 형성된 제1 층의 적어도 일부가 개질(산화)된다. 예컨대 반응 가스로서 H2O 가스를 사용한 경우, 제1층이 개질되는 것에 의해서, 제1층에 포함되어 있던 Cl 등의 불순물은 H2O 가스에 의한 개질 반응의 과정에서 적어도 Cl을 포함하는 가스 상(狀) 물질(예컨대 Cl, H를 포함하는 가스)을 구성하고, 처리실(201)로부터 배출된다. 즉, 제1 층 중의 Cl 등의 불순물은 제1 층 중에서 인출되거나 탈리되어, 제1 층으로부터 분리된다.
촉매 가스는, 반응 가스의 원자 사이의 결합력을 약화시키고, 반응 가스의 분해를 촉진하고, 반응 가스와 제1 층의 반응에 의해 제2 층의 형성을 촉진시키는 촉매 가스로서 작용한다. 예컨대 반응 가스로서 H2O 가스를 사용하고, 촉매 가스로서 피리딘 가스를 사용한 경우, 웨이퍼(200)에 피리딘 가스를 공급하면, 피리딘 가스는 H2O 가스가 가지는 O-H 결합에 작용하여, 그 결합력을 약화시키도록 작용한다. 결합력이 약해진 H가 웨이퍼(200) 상에 형성된 제1층이 가지는 Cl과 반응하는 것에 의해서, Cl, H를 포함하는 가스 상 물질이 생성되고, H2O 분자로부터 H가 탈리함과 함께, 제1 층으로부터 Cl이 탈리한다. H를 잃은 H2O 가스의 O는, Cl이 탈리되어 적어도 C의 일부가 남은 제1층의 Si와 결합한다. 그 결과, 웨이퍼(200) 상에 산화된 제1 층, 즉 제2 층이 형성된다.
제2 층이 형성된 후, 밸브(243b, 243c)를 닫고, 처리실(201)로의 반응 가스, 촉매 가스의 공급을 각각 정지한다. 그리고 스텝 1과 마찬가지의 처리 순서에 의해, 처리실(201)에 잔류하는 미반응 또는 제2층의 형성에 기여한 후의 반응 가스, 촉매 가스, 반응 부생성물 등을 처리실(201)로부터 배제한다. 이 때, 처리실(201)에 잔류하는 가스 등을 완전히 배제하지 않아도 되는 점은, 스텝 1과 마찬가지이다.
액체 원료(502)로서는, 상온 상압에서 액체 상태인 원료나, 고체 원료를 용매에 용해시켜 이용하는 원료 등을 사용할 수 있다.
반응 가스로서는, 예컨대 수증기(H2O 가스) 등을 사용할 수 있고, 이 경우, 액체 원료(502)로서 예컨대 순수(H2O)를 사용할 수 있다. 즉, 반응 가스로서, 가스 공급부(500)에서 순수를 기화한 H2O 가스 등을 사용할 수 있다.
불활성 가스로서는, N2 가스 외에, 예컨대 Ar 가스, He 가스, Ne 가스, Xe 가스 등의 희가스를 사용할 수 있다.
촉매 가스로서는, 전술한 피리딘 가스 등을 사용할 수 있다. 즉, 스텝 2에서 사용하는 촉매 가스로서는, 스텝 1에서 사용하는 촉매 가스와 동일한 분자 구조(화학 구조)를 갖는 가스, 즉, 머티리얼이 동일한 가스를 사용할 수 있다. 또한 스텝 2에서 사용하는 촉매 가스로서는, 스텝 1에서 사용하는 촉매 가스와 다른 분자 구조를 갖는 가스, 즉, 머티리얼이 다른 가스를 사용할 수도 있다.
(소정 횟수 실시)
전술한 스텝 1, 2를 비동시에, 즉, 동기시키지 않고 교호적으로 수행하는 사이클을 1회 이상(소정 횟수) 수행하는 것에 의해서, 웨이퍼(200) 상에, 소정 조성 및 소정 막 두께의 막을 형성할 수 있다. 예컨대 상기 사이클은 복수 회 반복하는 것이 바람직하다.
(애프터 퍼지 스텝·대기압 복귀 스텝)
가스 공급관(232d 내지 232f)의 각각으로부터 N2 가스를 처리실(201)에 공급하고, 배기관(231)으로부터 배기한다. N2 가스는 퍼지 가스로서 작용한다. 이에 의해, 처리실(201)이 퍼지되어, 처리실(201)에 잔류하는 가스나 반응 부생성물이 처리실(201)로부터 제거된다(애프터 퍼지). 그 후, 처리실(201)의 분위기를 불활성 가스로 치환하고(불활성 가스 치환), 처리실(201)의 압력을 상압으로 복귀시킨다(대기압 복귀).
(반출 스텝)
그 후, 보트 엘리베이터(115)에 의해 씰 캡(219)이 하강되어, 매니폴드(209)의 하단이 개구되고, 처리된 웨이퍼(200)가 보트(217)에 지지된 상태에서 매니폴드(209)의 하단으로부터 반응관(203)의 외부로 반출(보트 언로드)된다. 보트 언로드 후, 셔터(219s)가 이동되어, 매니폴드(209)의 하단 개구가 O링(220c)을 개재하여 셔터(219s)에 의해 밀봉된다(셔터 클로즈). 처리된 웨이퍼(200)는, 반응관(203)의 외부로 반출된 후, 보트(217)로부터 취출된다(웨이퍼 디스차지).
(3) 배관 퍼지
부식성이 있는 가스를 이용하여 기판 처리를 수행하는 경우, 전술한 바와 같은 기판 처리를 반복하면, 부식성이 있는 가스를 공급하는 가스 공급부(500)에서의 탱크(504)의 2차측 배관이 부식되어 이들이 파티클이 되어 막 오염으로 이어진다.
예컨대 가스 공급부(500)에 있어서, 액체 원료로서 순수(H2O)를 이용하여 수증기(H2O 가스)를 발생시키고, 이 H2O 가스를 반응 가스로서 사용하는 경우, 이 H2O 가스가 흐르는 배관의 부동태 막이 산소 결핍에 의해 손상될 수 있다. 이것은 용존 산소가 없는 순수를 사용하는 경우 특히 현저하다. 즉, 부식성이 있는 가스의 공급에 의해, 부동태 막이 형성된 스테인리스강이라도 부식되는 경우가 있고, 이 부식된 스테인리스강으로부터 발생하는 철(Fe), 크롬(Cr), 니켈(Ni) 성분이 처리실(201)에 도입되고, 이것이 파티클이 되어 처리 기판을 오염시키는 경우가 있다.
이 때문에, 전술한 바와 같은 기판 처리 공정을 수행하면서 또는 기판 처리 공정의 전후에, 부식되기 쉬운, 탱크(504)의 2차측 배관 내에 형성된 부동태 막을 보수(재형성)하는 배관 퍼지를 수행한다. 여기서, 전술한 기판 처리 공정을 수행하면서 배관 퍼지를 수행하는 예를 도 7의 (A) 및 도 7의 (b)를 이용하여 설명한다. 즉, 본 형태에서는, 전술한 기판 처리 공정에 있어서, 가스 공급부(500)를 이용하는 스텝 2를 제외한 스텝 1에 있어서, 배관 퍼지로서 후술하는 퍼지 스텝과 불활성 가스 분위기 스텝과 불활성 가스 제거 스텝을 실행한다. 즉, 스텝 1과 배관 퍼지를 동시에 수행하고, 배관 퍼지와 스텝 2를 교호적으로 복수 회 수행한다.
(퍼지 스텝)
도 7의 (A)에 도시되는 바와 같이, 탱크 밸브(512, 514, 530, 537), 핸드 밸브(516, 528)를 닫힌 상태로 하고, 탱크 밸브(524, 538, 532, 536, 542)를 열린 상태로 하고, 가스 공급관(520, 508), 접속 배관(518), 가스 공급관(526), 접속 배관(540) 내에 산소 함유 가스를 흘린다. 산소 함유 가스는 MFC(522)에 의해 유량 조정되어, 가스 공급관(520, 508), 접속 배관(518), 가스 공급관(526) 및 접속 배관(540)을 개재하여 배기관(231)(배기계)로 배출된다. 이 때, 서브히터(550a, 550b)의 스위치는 오프(off)로 되어 탱크(504) 및 2차측 배관의 가열을 정지한다. 또한 이 때 액체 원료(502)는 버블링되지 않는다.
즉, 본 스텝에서는, 바이패스 라인인 접속 배관(518)에 설치되는 탱크 밸브(538)를 열린 상태로 하여 산소 함유 가스를 2차측 배관에 흘린다. 즉, 산소 함유 가스를, 탱크(504)를 개재하지 않고 탱크(504)의 1차측 배관과 탱크(504)의 2차측 배관을 연결하는 바이패스 라인을 개재하여, 기화 가스가 통과한 2차측 배관으로 흐른다. 이에 의해, 기화 가스가 통과한 2차측 배관 내에 부동태 막을 재형성하고, 특히 배관의 부식이 심한 부분의 배관의 부식을 억제할 수 있다. 따라서, 배관의 부식에 기인하는 금속 오염을 저감할 수 있다. 즉, 산소 함유 가스는, 성막 스텝에 있어서는 사용하지 않고 2차측 배관의 부동태 막의 수복(재형성)에 사용한다.
구체적으로는, 산소 함유 가스를, 2차측 배관에 흘리는 것에 의해서, 예컨대 스테인리스강을 형성하는 크롬(Cr)과 산소 함유 가스가 반응하는 것에 의해서, 배관의 내측 표면에 부동태 막인 크롬 산화 피막(Cr2O3)을 형성할 수 있고, 기화 가스에 의해 부식된 스테인리스강 표면을 수복할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 스텝에서는, 스텝 1의 반응 가스를 처리실(201)의 웨이퍼(200)에 공급하지 않을 때에, 산소 함유 가스를 처리실(201)을 개재하지 않고 접속 배관(540)에 접속된 배기관(231)(배기계)로부터 배기한다. 이에 의해, 처리실(201)의 웨이퍼(200)의 유무에 관계없이, 산소 함유 가스를 2차측 배관에 공급하여, 2차측 배관의 표면에 산화막을 형성하고, 부동태 막의 수복(재형성)을 수행할 수 있다.
산소 함유 가스로서는, 예컨대 산소(O2) 가스, 오존(O3) 가스, 이산화탄소(CO2) 가스, 일산화질소(NO) 가스, 아산화질소(N2O) 가스 등을 사용할 수 있다. 또한 산소 함유 가스로서 대기(클린 에어)를 사용해도 좋다.
(불활성 가스 분위기 스텝)
다음으로, 탱크 밸브(524, 542)를 닫힌 상태로 하고, 탱크 밸브(512)를 열린 상태로 하여, 불활성 가스를 바이패스 라인인 접속 배관(518)을 개재하여 탱크(504)의 2차측 배관에 공급하여, 배관 내를 불활성 가스 분위기로 한다. 이와 같이 배관 내를 불활성 가스로 충전하는 것에 의해서, 안전성을 확보할 수 있다.
(불활성 가스 제거 스텝)
다음으로, 도 7의 (B)에 도시되는 바와 같이, 탱크 밸브(542)를 열린 상태로 하여, 배관 내의 불활성 가스를 접속 배관(540)을 개재하여 배기관(231)(배기계)으로 배기하고, 가스 공급부(500)의 배관 내의 압력을 진공 펌프(246)에 의해 감압으로 하는 것에 의해서 가스 공급부(500)의 배관 내를 진공 배기한다. 이에 의해서, 퍼지 스텝에서 사용된 산소 함유 가스를 배관 내에서 배출할 수 있다.
(소정 횟수 실시)
전술한 불활성 가스 분위기 스텝과 불활성 가스 제거 스텝을 적어도 1회씩 실시한다. 이에 의해, 배관 내를 불활성 가스 분위기로 할 수 있다.
전술한 바와 같이, 산소 함유 가스를 탱크(504)를 개재하지 않고 바이패스 라인을 개재하여 2차측 배관에 흐르게 하는 것에 의해서, 배관의 내면을 산화하여 부동태화(패시베이션)하여 부동태 막을 형성한다. 이에 의해, 부식성이 있는 가스인 기화 가스가 통과한 배관의 부식을 억제할 수 있다. 따라서, 배관의 부식에 기인하는 금속 오염을 억제할 수 있다.
또한 산소 함유 가스에 의한 배관의 패시베이션을 수행하면서 기판을 처리할 수 있기 때문에, 처리 효율을 향상시키면서, 배관의 내용 연수(耐用年數)를 길게 할 수 있다.
또한 반응 가스 공급시의 캐리어 가스와 배관 퍼지에 사용하는 배관 퍼지 가스를, 각각 다른 가스로 하는 것에 의해서, 프로세스에 기여하지 않는 가스에 의한 막질에 대한 영향을 억제할 수 있다.
또한 배관 퍼지에 있어서, 서브히터(550a, 550b)에 의한 가열을 하지 않고, 산소 함유 가스에 의해 부동태 막을 재형성할 수 있기 때문에, 에너지 절약 효과가 있다.
전술한 각 효과는, 원료 가스로서 BTCSM 가스 이외의 Si 함유 가스를 사용하는 경우나, 반응 가스로서 H2O 가스 이외의 산화 가스를 사용하는 경우나, 촉매 가스로서 피리딘 가스 이외의 아민계 가스를 사용하는 경우에도 마찬가지로 얻을 수 있다.
<본 개시의 제2 형태>
전술한 배관 퍼지에서의 퍼지 스텝의 다른 형태에 대해서, 도 8을 이용하여 설명한다.
본 형태에서는, 전술한 제1 형태에서의 배관 퍼지에서의 퍼지 스텝과, 가스 공급관(526)의 접속 배관(518)의 접속부와 탱크(504) 사이에 설치되는 밸브인 탱크 밸브(530)와 핸드 밸브(528)를 열린 상태로 하는 점만 다르다. 즉 산소 함유 가스를, 탱크(504)를 개재하지 않고 탱크(504)의 1차측 배관과 탱크(504)의 2차측 배관을 연결하는 바이패스 라인을 개재하여, 기화 가스가 통과한 2차측 배관에 흘려서 가스 공급관(526)의 접속 배관(518)과의 접속부보다 탱크(504) 측의 부분이며 탱크 밸브(530)보다 탱크(504) 측의 부분에도 흐른다.
구체적으로는, 탱크 밸브(530)를 열린 채로 두면, 탱크(504) 내의 액체 원료(502)로부터 가스가 2차측 배관으로 계속 확산할 가능성이 있다. 액체 원료(502)의 종류에 따라서는 가스의 확산을 무시할 수 없는 경우가 있기 때문에, 탱크 밸브(530)와 탱크 밸브(532)의 개폐를 제어한다. 즉, 퍼지 단계에서는 탱크 밸브(530)를 열고 탱크 밸브(532)를 닫고, 압력차를 이용하여 탱크 밸브(530)보다도 탱크(504)측의 부분에도 산소 함유 가스를 흘린다. 그리고, 탱크 밸브(530)를 닫고 탱크 밸브(532)를 열어 산소 함유 가스를 배기한다. 그리고 이 산소 함유 가스의 공급·배기를 복수 회 반복한 후, 탱크 밸브(530)를 닫고 탱크 밸브(532)를 열어, 퍼지 스텝을 종료시킨다.
이에 의해, 가장 부식되는 비율이 높은, 탱크(504)와 접속된 부분으로부터 탱크 밸브(530)까지의 가스 공급관(526)에도 산소 함유 가스가 공급되어, 배관 내에 부동태 막을 형성하고, 배관의 부식을 억제할 수 있다. 따라서, 배관의 부식에 기인하는 금속 오염을 억제할 수 있다. 또한 전술한 바와 같이, 가스 공급관(526)의, 탱크(504)와 접속된 부분으로부터 탱크 밸브(530) 사이의 배관 내에는, 불소계의 수지에 의한 코팅막이 형성된다. 이와 같이, 탱크(504)로부터 탱크 밸브(503)까지의 특히 부식이 심한 배관을 불소계의 수지에 의한 막에 의해 코팅하는 것에 의해서, 보다 배관의 부식을 억제할 수 있어, 배관의 부식에 기인하는 금속 오염을 줄일 수 있다. 또한 산소 함유 가스에 의한 배관의 패시베이션을 행하면서 기판을 처리할 수 있기 때문에, 처리 효율을 향상시키면서, 배관의 수명을 길게 할 수 있다.
<본 개시의 제3 형태>
전술한 배관 퍼지에서의 다른 형태에 대해서, 도 9의 (A)를 이용하여 설명한다.
본 형태에서는, 전술한 제1 형태의 배관 퍼지와, 퍼지 스텝과 불활성 가스 분위기 스텝이 다르다. 즉, 본 형태에서는, 퍼지 스텝과 불활성 가스 분위기 스텝에 있어서, 탱크 밸브(538)를 닫힌 상태로 하고 탱크 밸브(514, 530)와 핸드 밸브(516, 528)를 열린 상태로 하여 행하는 점이 다르다.
(퍼지 스텝)
본 형태에서는, 도 9의 (A)에 나타내는 바와 같이, 탱크 밸브(512, 538, 537)를 닫은 상태로 하고, 탱크 밸브(524, 514), 핸드 밸브(516, 528), 탱크 밸브(530, 532, 536, 542)를 열린 상태로 하고, 가스 공급관(520, 508), 탱크(504) 내에 산소 함유 가스를 흘린다. 산소 함유 가스는 MFC(522)에 의해 유량 조정되어 가스 공급관(520, 508)을 개재하여 탱크(504) 내로 공급되고, 탱크(504) 내에 산소 함유 가스가 공급된 액체 원료(502)를 개재하여 가스 공급관(526, 540)을 개재하여 배기관(231)(배기계)로 배출된다.
즉, 본 스텝에서는, 퍼지 가스 공급계에 의해, 배관 퍼지 가스로서의 산소 함유 가스를 1차측 배관으로부터 도입하는 것에 의해서 탱크(504) 내에 축적된 액체 원료(502)를 개재하여, 산소 함유 가스를 2차측 배관에 흘려서, 처리실(201)을 개재하지 않고 2차측 배관에 접속된 배기관(231)(배기계)로부터 배기하는 것이 가능하게 구성된다.
이것에 의해, 탱크(504) 내에 산소 함유 가스를 도입할 수 있고, 특히 부식이 심한 탱크(504) 내 및 탱크(504)에 가까운 배관의 표면도 산화하여, 부동태 막을 형성하여 배관의 부식을 억제할 수 있고, 배관의 부식에 기인하는 금속 오염을 저감할 수 있다. 또한 산소 함유 가스에 의한 배관의 패시베이션을 행할 수 있기 때문에, 배관의 수명을 길게 할 수 있다.
(불활성 가스 분위기 스텝)
다음에, 탱크 밸브(524, 542)를 닫힌 상태로 하고, 탱크 밸브(512)를 열린 상태로 하고 불활성 가스를 1차측 배관으로부터 도입하는 것에 의해서 탱크(504) 내에 축적된 액체 원료(502)를 개재하여, 불활성 가스를 2차측 배관에 흘려, 배관 내를 불활성 가스 분위기로 한다. 이와 같이 배관 내를 불활성 가스로 충전하는 것에 의해서, 안전성을 확보할 수 있다.
(불활성 가스 제거 스텝)
다음으로, 탱크 밸브(542)를 열린 상태로 하고, 2차측 배관 내의 불활성 가스를 접속 배관(540)을 개재하여 배기관(231)(배기계)로 배기하고, 가스 공급부(500)의 배관 내의 압력을 진공 펌프(246)에 의해 감압으로 하는 것에 의해서 가스 공급부(500)의 배관 내를 진공 배기한다. 따라서, 배관 퍼지에 사용된 산소 함유 가스를 배관 내로부터 배출할 수있다.
(소정 횟수 실시)
전술한 불활성 가스 분위기 스텝과 불활성 가스 제거 스텝을 적어도 1회씩 실시한다. 이에 의해, 배관 내를 불활성 가스 분위기로 할 수 있다.
<본 개시의 제4 형태>
전술한 배관 퍼지에서의 퍼지 스텝의 또 다른 형태를 도 9의 (B)를 이용하여 설명한다.
본 형태에서는, 전술한 제3 형태에서의 배관 퍼지에서의 퍼지 스텝과, 탱크 밸브(542)를 닫힌 상태로 하고, 탱크 밸브(537)를 열린 상태로 하여 수행하는 점만 다르다. 즉, 본 형태에서는, 전술한 제3 형태와 마찬가지로, 탱크(504) 내에 산소 함유 가스를 공급하여 실시하지만, 산소 함유 가스를 배기계에 도입하는 것이 아니라 가스 공급관(232b)을 개재하여 처리실(201)에 도입한다.
즉 본 형태에서는, 전술한 기판 처리 공정에서의 반출 스텝 후에, 처리실(201)에 웨이퍼(200)가 없는 상태에서 전술한 퍼지 스텝을 행한다. 즉 성막 스텝을 소정 횟수 반복한 후 전술한 처리실(201)에 웨이퍼(200)가 없는 상태에서, 산소 함유 가스를 1차측 배관으로부터 2차측 배관에 공급하여 배관 퍼지를 행한다.
즉 퍼지 가스 공급계에 의해, 배관 퍼지 가스로서의 산소 함유 가스를 1차측 배관으로부터 도입하는 것에 의해서 탱크(504) 내에 축적된 액체 원료(502)를 개재하여, 산소 함유 가스를 2차측 배관에 흘려, 처리실(201)을 개재하여 배기계로부터 배기하는 것이 가능하게 구성된다. 즉 처리실(201)을 개재하여 기화 가스 및 퍼지 가스를 2차측 배관으로부터 배기하는 것이 가능하게 구성된다.
이에 의해, 탱크(504) 내까지 산소 함유 가스를 도입할 수 있고, 특히 부식이 심한 탱크(504) 내 및 탱크(504)에 가까운 배관의 표면을 산화하여, 부동태 막을 형성하여 배관의 부식을 억제할 수 있고, 배관의 부식에 기인하는 금속 오염을 저감할 수 있다.
<본 개시의 다른 형태>
이상, 본 개시의 형태를 구체적으로 설명했다. 그러나, 본 개시는 전술한 형태에 한정되지 않고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변경이 가능하다. 전술한 형태에서는, 배관 퍼지 가스로서의 산소 함유 가스와 캐리어 가스로서의 불활성 가스가 동일한 배관으로 탱크(504)에 공급하고 있었지만, 배관 퍼지 가스용의 가스와 버블링용의 가스를 별개의 배관으로 하여 탱크(504)에 공급하도록 구성될 수 있다. 예컨대 버블링용은 액체 원료(502) 중에 배관을 넣지만 배관 퍼지 가스용의 배관은 액체 원료(502) 내에 넣을 필요는 없다.
전술한 형태에서는, 캐리어 가스로서 불활성 가스를 탱크(504)의 1차측 배관으로부터 도입하는 것에 의해서 탱크(504) 내에 축적된 액체 원료(502)를 버블링하여 기화시키는 경우를 이용하여 설명하였다. 본 개시는 이러한 형태에 한정되지 않고, 생성하는 기화 가스에 따라 캐리어 가스로서 산소 함유 가스를 사용할 수도 있다. 또한 캐리어 가스로서 불활성 가스와 산소 함유 가스를 동시에 공급하여 사용할 수도 있다.
또한 전술한 형태에서는, 반응 가스로서 액체 원료(502)를 버블링하여 기화시켜 사용하는 경우를 이용하여 설명했다. 본 개시는 이러한 형태에 한정되지 않고, 액체 원료를 기화하여 처리실(201)에 공급하는 경우에 사용할 수 있다.
또한 전술한 형태에서는, 웨이퍼(200) 상에 소정의 막을 형성시키는 예에 대해서 설명했지만, 본 개시에서 막종은 특별히 한정되지 않는다. 예컨대 웨이퍼(200) 상에 산화막, 질화막, 금속 함유막 등의 다양한 막종을 형성하는 경우에도 바람직하게 적용 가능하다.
또한 CVD(Chemical Vapor Deposition) 처리, PVD(Physical Vapor Deposition) 처리, 산화막, 질화막 또는 그 양방을 형성하는 처리, 금속 함유막을 형성하는 처리 등에 의해, 액체 원료를 기화시켜 사용하는 경우에 바람직하게 적용 가능하다. 또한 어닐링 처리, 산화 처리, 질화 처리, 확산 처리 등에 의해 액체 원료를 기화시켜 사용하는 경우에 바람직하게 적용 가능하다.
또한 전술한 형태에서는, 한번에 복수 매의 기판을 처리하는 배치(batch)식의 기판 처리 장치를 사용하여 막을 형성하는 예에 대해서 설명하였다. 본 개시는 전술한 형태에 한정되지 않고, 예컨대 한번에 1장 또는 수장의 기판을 처리하는 매엽식(枚葉式)의 기판 처리 장치를 사용하여 막을 형성하는 경우에도 바람직하게 적용할 수 있다. 또한 전술한 형태에서는, 핫 월형의 처리로를 갖는 기판 처리 장치를 사용하여 막을 형성하는 예에 대해서 설명했다. 본 개시는 전술한 형태에 한정되지 않고, 콜드 월형의 처리로를 갖는 기판 처리 장치를 사용하여 막을 형성하는 경우에도 바람직하게 적용할 수 있다.
또한 전술한 형태에 따른 기판 처리 장치와 같은 반도체 웨이퍼를 처리하는 반도체 제조 장치 등에 한정되지 않고, 유리 기판을 처리하는 LCD(Liquid Crystal Display) 제조 장치에도 적용할 수 있다.
기판 처리에 사용되는 레시피(처리 순서나 처리 조건 등이 기재된 프로그램)는, 처리 내용(형성하는 막의 막종, 조성비, 막질, 막 두께, 처리 순서, 처리 조건 등)에 따라서 개별적으로 준비하고, 전기 통신 회선이나 외부 기억 장치(123)를 개재하여 기억 장치(121c)에 기억하는 것이 바람직하다. 기판 처리를 개시 할 때, CPU(121a)는 기억 장치(121c)에 저장된 복수의 레시피 중에서 처리 내용에 따라 적절한 레시피를 적절하게 선택하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 1대의 기판 처리 장치로 다양한 막종, 조성비, 막질, 막 두께의 막을, 재현성 좋게 형성할 수 있게 된다. 또한 오퍼레이터의 부담(처리 순서나 처리 조건 등의 입력 부담 등)을 저감할 수 있어, 조작 미스를 회피하면서, 기판 처리를 신속하게 시작할 수 있게 된다.
전술한 프로세스 레시피는, 새롭게 작성하는 경우에 한정되지 않고, 예컨대 기판 처리 장치에 이미 인스톨되어 있던 기존의 레시피를 변경하는 것에 의해서 준비해도 된다. 레시피를 변경하는 경우, 변경 후의 레시피는 전기 통신 회선이나 레시피가 기록된 기록 매체를 개재하여 기판 처리 장치에 설치될 수 있다. 또한 기존의 기판 처리 장치가 구비하는 입출력 장치(122)를 조작하여, 기판 처리 장치에 이미 설치되어 있던 기존의 레시피를 직접 변경하도록 해도 된다.
121: 컨트롤러(제어부) 200: 웨이퍼(기판)
201: 처리실 202: 처리로
203: 반응관 207: 히터
500: 가스 공급부

Claims (20)

  1. (a) 불활성 가스를 탱크의 1차측 배관으로부터 도입하는 것에 의해서 상기 탱크 내에 축적된 원료를 기화시키고, 상기 원료를 기화시키는 것에 의해서 생성된 기화 가스를 상기 탱크의 2차측 배관으로부터 처리실에 공급하는 공정; 및
    (b) 산소 함유 가스를, 상기 탱크를 개재하지 않고 상기 1차측 배관과 상기 2차측 배관을 연결하는 바이패스 라인을 개재하여, 상기 기화 가스가 통과한 상기 2차측 배관에 흘리는 공정
    을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    (b)에 있어서, 상기 2차측 배관의, 상기 바이패스 라인과의 접속부와 상기 탱크 사이에 설치되는 탱크 밸브를 열린 상태로 하고, 상기 산소 함유 가스를 상기 2차측 배관의 상기 탱크 밸브로부터 상기 탱크 측의 부분에도 흘리는 것인 반도체 장치의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 2차측 배관에는 복수의 탱크 밸브가 설치되고,
    상기 2차측 배관의 상기 탱크와 접속된 부분으로부터 상기 복수의 탱크 밸브 중 가장 상기 탱크 측에 배치된 탱크 밸브 사이의 배관에 불소계 수지에 의한 코팅막이 형성된 것인 반도체 장치의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 2차측 배관은 적어도 크롬을 포함하는 금속으로 이루어지는 것인 반도체 장치의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    (b)에 있어서 상기 산소 함유 가스를 상기 처리실을 개재하지 않고 상기 2차측 배관에 접속된 배기계로부터 배기하는 것인 반도체 장치의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    (b)는 상기 처리실에 기판이 없는 상태에서 수행되는 것인 반도체 장치의 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    (c) 불활성 가스를 상기 바이패스 라인을 개재하여 상기 2차측 배관에 흘려서, 상기 2차측 배관 내를 불활성 가스 분위기로 하는 공정
    을 더 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    (d) 상기 2차측 배관 내의 불활성 가스를 배기하여, 상기 2차측 배관 내의 압력을 감압으로 하는 공정
    을 더 포함하고,
    (c) 및 (d)를 적어도 1회씩 실시하여, 상기 2차측 배관 내를 불활성 가스 분위기로 하는 것인 반도체 장치의 제조 방법.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 불소계 수지는 폴리테트라플루오로에틸렌, 퍼플루오로알콕시알칸, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 코폴리머(copolymer), 퍼플루오로에틸렌-프로펜 코폴리머, 폴리불화비닐리덴, 폴리클로로트리플루오로에틸렌, 에틸렌-클로로트리플루오로에틸렌 코폴리머로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 수지인 것인 반도체 장치의 제조 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 산소 함유 가스는 산소 가스, 오존 가스, 이산화탄소 가스, 일산화질소 가스, 아산화질소 가스 중 어느 하나인 것인 반도체 장치의 제조 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 산소 함유 가스는 대기(大氣)인 것인 반도체 장치의 제조 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    (a)를 소정 횟수 반복한 후, (b)를 수행하는 것인 반도체 장치의 제조 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    (a)와 (b)를 교호적으로 복수 회 수행하는 것인 반도체 장치의 제조 방법.
  14. (a) 불활성 가스를 탱크의 1차측 배관으로부터 도입하는 것에 의해서 상기 탱크 내에 축적된 원료를 기화시키고, 상기 원료를 기화시키는 것에 의해서 생성된 기화 가스를 상기 탱크의 2차측 배관으로부터 처리실에 공급하는 공정; 및
    (b) 퍼지 가스를 상기 1차측 배관으로부터 도입하는 것에 의해서 상기 탱크 내에 축적된 원료를 기화시키고, 상기 원료를 기화시키는 것에 의해서 생성된 기화 가스와 상기 퍼지 가스를 상기 2차측 배관에 흘려, 상기 처리실을 개재하지 않고 상기 2차측 배관에 접속된 배기계로부터 배기하는 공정
    을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    (c) 불활성 가스를 상기 1차측 배관으로부터 도입하는 것에 의해서 상기 탱크 내에 축적된 원료를 기화시키고, 상기 원료를 기화시키는 것에 의해서 생성된 기화 가스와 상기 불활성 가스를 상기 2차측 배관에 흘려서, 상기 1 차측 배관 및 상기 2차 측 배관을 불활성 가스 분위기로 하는 공정
    을 더 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 불활성 가스 분위기로 하는 공정은,
    상기 1차측 배관 및 상기 2차측 배관 내에 불활성 가스를 공급하는 공정; 및
    상기 1차측 배관 및 상기 2차측 배관 내의 불활성 가스를 배기하여 압력을 감압으로 하는 공정
    을 포함하고,
    상기 불활성 가스를를 공급하는 공정 및 상기 1차측 배관 및 상기 2차측 배관 내의 압력을 감압으로 하는 공정을 적어도 1회씩 실시하여, 상기 1차측 배관 및 상기 2차측 배관 내를 불활성 가스 분위기로 하는 것인 반도체 장치의 제조 방법.
  17. 기판을 처리하는 처리실;
    불활성 가스를 탱크의 1차측 배관으로부터 도입하는 것에 의해서 상기 탱크 내에 축적된 원료를 기화시키고, 상기 원료를 기화시키는 것에 의해서 생성된 기화 가스를 상기 탱크의 2차측 배관으로부터 상기 처리실에 공급하는 것이 가능하도록 구성된 처리 가스 공급계; 및
    산소 함유 가스를, 상기 탱크를 개재하지 않고 상기 1차측 배관과 상기 2차측 배관을 연결하는 바이패스 라인을 개재하여, 상기 기화 가스가 통과한 상기 2차측 배관으로 흘리는 것이 가능하도록 구성된 퍼지 가스 공급계
    를 포함하는 기판 처리 장치.
  18. 기판을 처리하는 처리실;
    불활성 가스를 탱크의 1차측 배관으로부터 도입하는 것에 의해서 상기 탱크 내에 축적된 원료를 기화시키고, 상기 원료를 기화시키는 것에 의해서 생성된 기화 가스를 상기 탱크의 2차측 배관으로부터 상기 처리실에 공급하는 것이 가능하도록 구성된 처리 가스 공급계;
    퍼지 가스를 상기 1차측 배관으로부터 도입하는 것에 의해서 상기 탱크 내에 축적된 원료를 기화시키고, 상기 원료를 기화시키는 것에 의해서 생성된 기화 가스 및 상기 퍼지 가스를 상기 2차측 배관으로 흘리는 것이 가능하도록 구성된 퍼지 가스 공급계; 및
    상기 처리실을 개재하지 않고 상기 기화 가스 및 상기 퍼지 가스를 상기 2차측 배관으로부터 배기하는 것이 가능하도록 구성된 배기계
    를 포함하는 기판 처리 장치.
  19. 기판을 처리하는 처리실; 불활성 가스를 탱크의 1차측 배관으로부터 도입하는 것에 의해서 상기 탱크 내에 축적된 원료를 기화시키고, 상기 원료를 기화시키는 것에 의해서 생성된 기화 가스를 상기 탱크의 2차측 배관으로부터 상기 처리실에 공급하는 것이 가능하도록 구성된 처리 가스 공급계; 및 상기 처리 가스 공급계를 제어하는 제어부를 구비한 기판 처리 장치에 의해 실행되는 프로그램으로서,
    상기 제어부에, 산소 함유 가스를, 상기 탱크를 개재하지 않고 상기 1차측 배관과 상기 2차측 배관을 연결하는 바이패스 라인을 개재하여, 상기 기화 가스가 통과한 상기 2차측 배관으로 흘리는 단계
    를 실행하는 프로그램.
  20. 기판을 처리하는 처리실; 불활성 가스를 탱크의 1차측 배관으로부터 도입하는 것에 의해서 상기 탱크 내에 축적된 원료를 기화시키고, 상기 원료를 기화시키는 것에 의해서 생성된 기화 가스를 상기 탱크의 2차측 배관으로부터 상기 처리실에 공급하는 것이 가능하도록 구성된 처리 가스 공급계; 및 상기 처리 가스 공급계를 제어하는 제어부를 구비한 기판 처리 장치에 의해 실행되는 프로그램으로서,
    상기 제어부에, 퍼지 가스를 상기 1차측 배관으로부터 도입하는 것에 의해서 상기 탱크 내에 축적된 원료를 기화시키고, 상기 원료를 기화시키는 것에 의해서 생성된 기화 가스 및 상기 퍼지 가스를 상기 2차측 배관에 흘리는 단계; 및
    상기 처리실을 개재하지 않고 상기 기화 가스 및 상기 퍼지 가스를 상기 2차측 배관으로부터 배기하는 단계
    를 실행시키는 프로그램.
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