KR102333928B1 - 기판 처리 장치, 배기관의 코팅 방법 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치, 배기관의 코팅 방법 및 기판 처리 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102333928B1
KR102333928B1 KR1020180047108A KR20180047108A KR102333928B1 KR 102333928 B1 KR102333928 B1 KR 102333928B1 KR 1020180047108 A KR1020180047108 A KR 1020180047108A KR 20180047108 A KR20180047108 A KR 20180047108A KR 102333928 B1 KR102333928 B1 KR 102333928B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas
exhaust pipe
processing
silicon
coating
Prior art date
Application number
KR1020180047108A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180120593A (ko
Inventor
가츠토시 이시이
Original Assignee
도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 filed Critical 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Publication of KR20180120593A publication Critical patent/KR20180120593A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102333928B1 publication Critical patent/KR102333928B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4412—Details relating to the exhausts, e.g. pumps, filters, scrubbers, particle traps
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/40—Oxides
    • C23C16/401—Oxides containing silicon
    • C23C16/402—Silicon dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
    • C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
    • C23C16/45544—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02123—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
    • H01L21/02271—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
    • H01L21/0228—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition deposition by cyclic CVD, e.g. ALD, ALE, pulsed CVD
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02521—Materials
    • H01L21/02524—Group 14 semiconducting materials
    • H01L21/02529—Silicon carbide
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

본 발명은, 배기관 내의 파티클의 발생을 억제함과 함께, 메인터넌스가 용이한 기판 처리 장치, 배기관의 코팅 방법 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 기판을 수용해서 처리 가능한 처리 용기와, 해당 처리 용기에 접속된 배기관과, 해당 배기관을 통해서 상기 처리 용기 내를 배기하는 배기 수단과, 상기 처리 용기 내의 상기 배기관 근방에 설치되어, 상기 처리 용기를 통해서 상기 배기관 내에 실리콘 함유 가스 및 산화 가스의 적어도 한쪽을 공급 가능한 배기관 코팅용 가스 노즐과, 상기 처리 용기를 가열하는 가열 수단을 갖는다.

Description

기판 처리 장치, 배기관의 코팅 방법 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, EXHAUST PIPE COATING METHOD AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
본 발명은 기판 처리 장치, 배기관의 코팅 방법 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
종래부터, 강성 기재의 표면에, 산화 규소-산화알루미늄-산화크롬 및 붕소염 화합물 및 인산염 화합물 중에서 선택되는 적어도 1종의, 소결함으로써 비정질 무기 물질을 생성하는 재료인 소결 보조제로 이루어지는 복합 산화물 피막을 피복하여 이루어지는 반도체 제조 장치용 부재가 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
이러한 복합 산화물 피막은, 반도체 제조 장치의 배기관에도 적용되어, 스테인리스강으로 이루어지는 배기관의 내부를 코팅하는 용도에도 사용되고 있다.
일본 특허 제3408530호 공보
그러나, 특허문헌 1에 기재된 복합 산화물 피막을 배기관 내부에 형성해서 사용한 경우, 반도체 제조 장치의 처리 용기 내를 드라이 클리닝할 때 복합 산화물 피막의 코팅이 서서히 에칭되어 가고, 코팅의 박리가 파티클로 되어버려, 기판 처리에 악영향을 주는 경우가 있다는 문제가 있었다.
또한, 복수회의 드라이 클리닝에 의해 복합 산화물 피막의 코팅이 얇아져버렸을 경우에는 다시 코팅이 필요한데, 코팅을 행하기 위해서는 전문 코팅업자에게 의뢰할 필요가 있어, 메인터넌스에 시간 및 비용을 요한다는 문제가 있었다.
그래서, 본 발명은 배기관 내의 파티클의 발생을 억제함과 함께, 메인터넌스가 용이한 기판 처리 장치, 배기관의 코팅 방법 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 형태에 관한 기판 처리 장치는, 기판을 수용해서 처리 가능한 처리 용기와,
해당 처리 용기에 접속된 배기관과,
해당 배기관을 통해서 상기 처리 용기 내를 배기하는 배기 수단과,
상기 처리 용기 내의 상기 배기관 근방에 설치되고, 상기 처리 용기를 통해서 상기 배기관 내에 실리콘 함유 가스 및 산화 가스의 적어도 한쪽을 공급 가능한 배기관 코팅용 가스 노즐과,
상기 처리 용기를 가열하는 가열 수단을 갖는다.
본 발명에 따르면, 배기관 내의 파티클의 발생을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 일례를 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 따른 배기관의 코팅 방법 및 기판 처리 방법의 원리에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 매니폴드 내부의 하부로의 성막량을 실리콘 함유막의 종류마다 도시한 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 실시하기 위한 형태의 설명을 행한다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 일례를 나타낸 도면이다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치는, 반응관(10)과, 이너 튜브(11)와, 히터(20)와, 매니폴드(30)와, 처리 가스 노즐(40)과, 처리 가스 공급 배관(50)과, 밸브(60 내지 64)와, 처리 가스 공급원(70)과, 실리콘 함유 가스 공급원(71)과, 산화 가스 공급원(72)과, 배기관(80)과, 배기 분기관(81)과, 자동 압력 제어 밸브(90)와, 진공 펌프(100)와, 배기관 코팅용 가스 노즐(110)과, 코팅용 가스 공급 배관(120 내지 122)과, 테이블(130)과, 적재대(131)와, 덮개(140)와, 승강 기구(150)와, 웨이퍼 보트(160)와, 단열재(170)와, 하우징(180)과, 압력계(190)와, 제해 장치(200)와, 제어부(210)를 갖는다. 또한, 처리 가스 노즐(40)은 토출 구멍(41)을 갖고, 덮개(140)는 플랜지부(141)를 갖는다. 승강 기구(150)는, 아암(151)과 회전축(152)을 갖는다. 또한, 웨이퍼 보트(160)에는, 복수의 웨이퍼(W)가 적재된다.
도 1에 도시하는 기판 처리 장치는, 웨이퍼 보트(160) 상에 복수매의 웨이퍼(W)를 세로 방향으로 소정 간격을 둔 상태에서 적재하고, 처리 가스 노즐(40)로부터 반응관(10), 정확하게는 이너 튜브(11) 내에 처리 가스를 공급하면서 히터(20)로 가열해서 웨이퍼에 성막 처리를 행하는 종형 열처리 장치로서 구성되어 있다. 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치는, 처리 가스 노즐을 사용해서 기판 처리를 행하는 기판 처리 장치라면, 다양한 기판 처리 장치에 적용 가능하지만, 본 실시 형태에서는, 기판 처리 장치를 종형 열처리 장치로서 구성한 예를 들어 설명한다.
반응관(10) 및 이너 튜브(11)는, 웨이퍼 보트(160)에 적재된 웨이퍼(W)를 수용하여, 웨이퍼(W)에 가열 처리를 실시하기 위한 처리 용기이다. 반응관(10) 및 이너 튜브(11)는, 대략 원통 형상을 갖고, 웨이퍼 보트(160)에 연직 방향으로 적재된 수십 매 내지 100매의 웨이퍼(W)를 한 번에 배치 처리 가능한 높이를 갖는다. 또한, 반응관(10) 및 이너 튜브(11)는, 다양한 재료로 구성되어도 되는데, 예를 들어 석영으로 구성되어도 된다. 또한, 도 1에는 도시하지 않았지만, 이너 튜브(11)의 천장은 개방되어 있거나, 이너 튜브(11) 측면의 배기관(80)측에 슬릿이 형성되어 있어, 진공 펌프(100)에 의해 이너 튜브(11) 내부가 배기 가능하게 구성되어 있다.
반응관(10)은, 하단, 즉 저면이 개구되어 있어, 웨이퍼(W)를 적재한 웨이퍼 보트(160)의 반입 및 반출은, 하단의 개구로부터 행하는 구성으로 되어 있다.
히터(20)는, 반응관(10)의 주위에 설치되어, 외측으로부터 이너 튜브(11) 내에 적재된 웨이퍼(W)를 가열 처리하기 위한 가열 수단이다.
매니폴드(30)는, 반응관(10)의 내부에 설치된 처리 가스 노즐(40)에 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급 배관(50)을 접속하는 개소이다. 즉, 매니폴드(30)는, 외부로부터 처리 가스 공급 배관(50)이 접속 가능함과 함께, 접속된 처리 가스 공급 배관(50)이 반응관(10)의 내부에 설치된 처리 가스 노즐(40)과 연통 가능하게 되도록 구성되어 있다. 또한, 매니폴드(30)는, 플랜지와 유사한, 외주측으로 돌출된 형상을 갖는다.
처리 가스 노즐(40)은, 반응관(10), 정확하게는 이너 튜브(11)의 내부에 처리 가스를 공급하기 위한 가스 공급 수단이다. 처리 가스 노즐(40)은, 예를 들어 석영으로 구성된다. 처리 가스 노즐(40)은, 매니폴드(30)로부터 이너 튜브(11) 내에 삽입되고, 이너 튜브(11)의 내주면을 따라서 세로로 연장되어, 내측을 향해서 마련된 복수의 구멍(41)으로부터 웨이퍼(W)에 처리 가스를 공급 가능하게 구성되어 있다. 또한, 처리 가스는, 기판 처리 장치가 성막 처리를 행하는 경우에는, 성막에 필요한 가스가 공급되고, 다른 처리를 행하는 경우에는, 각각의 용도에 따른 처리 가스가 공급된다.
처리 가스 노즐(40)은, 도 1에서는, 지면의 사정상 1개밖에 도시하지 않았지만, 복수의 처리 가스 노즐(40)이 구비되어도 된다. 기판 처리 장치에서 행하는 기판 처리가 성막 처리일 경우에는, 서로 반응해서 반응 생성물을 생성하는 복수 종류의 처리 가스가 공급되는 경우가 많다. 성막용 처리 가스의 경우, 실리콘 함유 가스, 유기 금속 함유 가스 등의 원료 가스와, 이들 원료 가스를 산화하는 산화 가스, 또는 원료 가스를 질화하는 질화 가스와의 조합으로 사용되는 경우가 많다. 산화 가스로서는, 예를 들어 오존, 산소, 물 등이 사용되고, 질화 가스로서는, 암모니아가 사용되는 경우가 많다. 그 밖에, 웨이퍼(W)의 퍼지를 행하기 위한 퍼지 가스 공급용 처리 가스 노즐(40)을 설치해도 된다. 퍼지 가스로서는, 질소 가스로 대표되는 불활성 가스 외에, Ar, He 등의 희가스도 사용된다. 또한, 처리 가스 노즐(40)이 복수개 설치되는 경우에는, 대략 원통형 반응관(10)의 둘레 방향을 따라 복수의 처리 가스 노즐(40)을 배열하도록 설치해도 된다.
처리 가스 공급 배관(50)의 반응관(10)에 접속되지 않는 타단은 처리 가스 공급원(70)에 접속되어, 처리 가스 공급원(70)으로부터 가스 공급 배관(50)을 통해서 처리 가스 노즐(40)에 처리 가스를 공급 가능한 구성으로 되어 있다.
처리 가스 공급 배관(50)에는, 밸브(60)가 설치되어 있어, 처리 가스 노즐(40)로의 처리 가스의 공급과 차단 및 공급 시의 유량을 조정할 수 있도록 구성되어 있다.
처리 가스 공급원(70)은, 처리 가스 노즐(40)에 처리 가스를 공급하기 위한 가스 저류원이다. 처리 가스 공급원(70)은, 용도에 따라서 다양한 처리 가스를 처리 가스 노즐(40)에 공급할 수 있는데, 예를 들어 성막 처리를 행하는 경우의 원료 가스를 처리 가스 노즐(40)에 공급해도 된다.
배기관(80)은, 반응관(10)의 내부를 배기하기 위한 관로이며, 진공 펌프(100) 등의 배기 수단에 접속되어, 반응관(10) 내부를 배기 가능하게 구성된다. 또한, 배기관(80)의 도중 경로에는, 압력을 자동 조정하는 자동 압력 제어 밸브(90)가 설치된다.
배기관(80)은, 다양한 재료로 구성되어도 되지만, 예를 들어 스테인리스강으로 구성되어도 된다. 일반적으로, 배기관(80)의 내부에는, 크롬이나 니켈 등의 금속 코팅이 실시되어 있는 경우가 많지만, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에서는, 배기관(80)의 내부에 그러한 금속 코팅은 실시되어 있지 않다. 그 대신에, 기판 처리를 행하기 전에, SiO2 코팅막을 형성하여, 유리 코팅을 행하도록 한다. 또한, 이 점의 상세에 대해서는 후술한다.
진공 펌프(100)는, 반응관(10) 내부를 진공 배기하기 위한 배기 수단이며, 예를 들어 드라이 펌프가 사용된다. 또한, 진공 펌프(100)는, 반응관(10) 내를 배기할 수 있으면, 드라이 펌프에 한하지 않고, 다양한 배기 수단을 사용해도 된다.
분기 배기관(81)은, 배기관(80)의 압력을 측정하거나, 반응관(10)의 압력을 대기압으로 하기 위해서 압력 자동 제어 밸브(90)를 폐쇄로 하고 있을 때, 압력을 너무 올려서 저하시키거나 하는 경우 등에 이용하는 배관이다. 배기관(80)의 압력을 측정하는 경우에는, 밸브(63)를 개방으로 해서 압력계(190)로 압력을 측정한다. 한편, 덮개(140)를 하강시킬 때, 반응관(10)의 압력을 대기압으로 하는데, 반응관(10)의 내압이 대기압보다도 높아진 경우에는, 밸브(64)를 개방해서 압력을 저하시킬 수 있다.
배기관 코팅용 가스 노즐(110)은, 배기관(80)의 내부를 유리 코팅하여, 배기관(80)의 내부에 SiO2 코팅막을 형성하기 위해서 산화 가스 및 실리콘 함유 가스의 적어도 한쪽을 공급하기 위한 가스 노즐이다. 배기관(80) 내에 SiO2 코팅막을 형성함으로써, 배기관(80) 내의 파티클을 SiO2 코팅막으로 위로부터 덮어 고정하여, 기판 처리 시에 배기관(80) 내의 파티클이 반응관(10) 내에 살포되는 것을 방지할 수 있다.
배기관 코팅용 가스 노즐(110)은, 산화 가스 및 실리콘 함유 가스의 적어도 한쪽을 토출하는 토출 구멍(111)을 갖는다. 도 1에서는, 토출 구멍(111)은, 반응관(10)의 중심 방향을 향해서 복수의 토출 구멍(111)이 형성된 예가 도시되어 있지만, 복수의 토출 구멍(111)은 다른 방향을 향해서 형성되어도 되고, 예를 들어 이너 튜브(11)의 내주면을 따르는 방향으로, 또는 대향하는 방향으로 형성되어도 된다. 가스를 공급하는 타깃은 반응관(10) 내가 아니라, 배기관(80)이 되므로, 배기관(80)으로의 가스 공급이 양호해지는 방향을 선택해서 형성하도록 해도 된다. 또한, 토출 구멍(111)을 배기관 코팅용 가스 노즐(110)의 측면에 형성하는 것이 아니라, 상단에 형성하는 구성으로 해도 된다. 예를 들어, 도 1에 도시하는 배기관 코팅용 가스 노즐(110)의 상단에 1개의 큰 토출 구멍(111)을 형성할 수도 있다. 배기관(80)과의 거리가 근접하고 있으므로, 배기관(80)으로의 가스 공급은 양호해진다고 생각된다.
코팅용 가스 공급 배관(120 내지 122)은, 코팅용 가스인 실리콘 함유 가스 및 산화 가스를 코팅용 가스 노즐(110)에 공급하기 위한 배관이다. 코팅용 가스 공급 배관(121)은, 실리콘 함유 가스 공급원(71)에 접속된 실리콘 함유 가스 공급용 배관이다. 코팅용 가스 공급 배관(121)에는, 밸브(61)가 설치되어 있다.
한편, 코팅용 가스 공급 배관(122)은, 산화 가스 공급원(72)에 접속된 산화 가스 공급용 배관이다. 코팅용 가스 공급 배관(122)에는, 밸브(62)가 설치되어 있다.
또한, 코팅용 가스 공급 배관(120)은, 코팅용 가스 공급 배관(121)과 코팅용 가스 공급 배관(122)의 합류 배관이며, ALD(Atomic Layer Deposition, 원자층 퇴적법) 성막을 행하는 경우에는, 실리콘 함유 가스와 산화 가스가 교대로 공급되기 때문에, 코팅용 가스 공급 배관(120)으로부터는, 항상 실리콘 함유 가스 또는 산화 가스의 어느 한쪽이 공급된다.
구체적으로는, 밸브(61, 62)를 전환하여, 밸브(61)를 개방하여 실리콘 함유 가스를 실리콘 함유 가스 공급원(71)으로부터 공급하는 동작과, 밸브(62)를 개방 해서 산화 가스를 산화 가스 공급원(72)으로부터 공급하는 동작을 교대로 행하도록 하면, 배기관 코팅용 가스 노즐(110)로부터 실리콘 함유 가스와 산화 가스가 교대로 이너 튜브(11) 내에 공급된다. 배기관 코팅용 가스 노즐(110)은, 이너 튜브(11) 내의 배기관(80)의 근방에 배치되어 있으므로, 배기관 코팅용 가스 노즐(110)로부터 공급된 실리콘 함유 가스와 산화 가스는, 진공 펌프(100)의 배기에 의해, 용이하게 배기관(80)으로부터 배기된다. 즉, 배기관(80) 내에 SiO2막의 성막용 가스인 실리콘 함유 가스와 산화 가스가 교대로 공급되어, 실리콘 함유 가스가 배기관(80)의 내부에 흡착되고, 계속해서 산화 가스가 공급되어 배기관(80) 내의 표면 상에서 반응해서 반응 생성물인 SiO2막이 성막된다. 즉, ALD(Atomic Layer Deposition, 원자층 퇴적법) 성막에 의해 유리 코팅이 이루어진다. 이러한 반응을 배기관(80) 내에서 발생시키기 위해, 배기관 코팅용 가스 노즐(110)이 설치된다.
또한, 처리 가스 노즐(40)로부터 실리콘 함유 가스 또는 산화 가스의 어느 한쪽을 공급 가능한 경우에는, 다른 쪽의 가스만을 배기관 코팅용 가스 노즐(110)로부터 공급하도록 해도 된다.
또한, 복수의 처리 가스 노즐(40) 중에, 실리콘 함유 가스를 공급 가능한 처리 가스 노즐(40)과 산화 가스를 공급 가능한 처리 가스 노즐(40)의 양쪽이 존재하는 경우에는, 배기관 코팅용 가스 노즐(110)로부터는 산화 가스만을 공급하는 구성으로 해도 된다. 산화 가스 쪽이, 실리콘 함유 가스보다도 취급하기 쉽기 때문에, 배기관(80) 부근에 배치하는 것은 산화 가스를 우선하는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 코팅용 가스 공급 배관(120, 122), 밸브(62) 및 산화 가스 공급원(72)만을 설치하는 구성으로 하면 충분하다.
또한, 배기관(80) 내의 성막은, ALD 성막 외에, 실리콘 함유 가스 및 산화 가스를 동시에 공급하는 CVD(Chemical Vapor Deposition) 성막으로 행하는 것도 가능하므로, 배기관 코팅용 가스 노즐(110)을 2개 설치하거나, 처리 가스 노즐(40)과의 조합에 의해 실리콘 함유 가스 및 산화 가스를 동시 공급 가능한 구성으로 하여, CVD 성막에 의해 SiO2 코팅막을 형성하도록 해도 된다. 그러나, ALD 성막 쪽이 CVD 성막보다도 저온 프로세스에서의 성막이 가능하다는 점, 얇고 고밀도의 성막이 가능하다는 점, 면내 균일성이 우수한 성막이 가능하다는 점에서, ALD 성막을 채용하는 것이 바람직하다.
테이블(130)은, 웨이퍼 보트(160)를 적재하는 적재대(131)를 지지하기 위한 지지 테이블이다.
적재대(131)는, 테이블(130) 상에 설치되어, 테이블(130)과 함께 웨이퍼 보트(160)를 적재 지지하기 위한 지지대이다. 또한, 테이블(130) 및 적재대(131)도, 예를 들어 석영으로 구성되어도 된다.
덮개(140)는, 반응관(10)의 하단의 개구를 밀폐 가능한 덮개 부재이다. 덮개(140)의 상부에는 시일재(142)를 상면에 갖는 플랜지부(141)가 설치되어, 반응관(10)의 개구를 밀폐 가능한 구성으로 되어 있다. 플랜지부(141)는, 예를 들어 석영으로 구성되어도 된다. 도 1에는 도시되어 있지 않지만, 시일재(142)가 반응관(10)의 외주측 저면의 일부와 접촉하여, 밀폐한 상태에서 덮개(140)를 닫을 수 있는 구성으로 되어 있다.
승강 기구(150)는, 덮개(140)를 승강시키기 위한 기구이며, 아암(151) 및 회전축(152)을 갖는다. 회전축(152)은, 승강 기구(150)에 지지된 아암(151)의 선단에 설치되어 있고, 덮개(140)를 관통하여, 선단에 테이블(130)이 고정되어 있다. 이에 의해, 덮개(140)를 고정한 채 회전시키지 않는 한편, 회전축(152)으로 웨이퍼 보트(160)를 회전시키면서 기판 처리를 행할 수 있다. 승강 기구(150)는, 웨이퍼 보트(160) 및 덮개(140) 등을 일체적으로 승강할 수 있음과 함께, 테이블(130), 적재대(131) 및 웨이퍼 보트(160)만 회전 가능하게 구성되어 있다. 또한, 테이블(130)을 덮개(140)측에 고정해서 설치하여, 웨이퍼 보트(160)를 회전시키지 않고 웨이퍼(W)의 처리를 행하도록 해도 된다.
따라서, 덮개(140)는, 웨이퍼(W)가 적재된 웨이퍼 보트(160)를 지지한 상태에서 승강 가능하게 구성되어 있고, 웨이퍼 보트(160)를 지지한 상태에서 반응관(10)의 하단의 개구를 밀폐 가능하게 구성되어 있다. 따라서, 웨이퍼 보트(160)의 반응관(10)에의 반입 및 반응관(10)으로부터의 반출은, 덮개(140)의 상방에 웨이퍼 보트(160)가 지지된 상태에서 덮개(140)를 승강시킴으로써 행한다.
웨이퍼 보트(160)는, 상술한 바와 같이, 복수의 웨이퍼(W)를 세로 방향에 있어서 소정 간격을 두고, 각각을 수평으로 유지 가능한 기판 유지구이다. 웨이퍼 보트(160)도, 예를 들어 석영으로 구성되어도 된다.
단열재(170)는, 히터(20)의 열이 외부로 누출되지 않도록 하기 위한 수단이다. 반응관(10) 및 히터(20)를 덮도록 설치된다.
하우징(180)은, 종형 열처리 장치 전체를 덮는 하우징 수단이다. 하우징(180)의 내부에 단열재(170)가 충전되어, 외부로 방출되는 열을 억제한다.
제해 장치(200)는, 진공 펌프(100)의 하류측에 설치되어, 유해 물질을 무해 물질로 바꾸는 처리를 행하는 장치이다.
제어부(210)는, 종형 열처리 장치 전체를 제어하는 수단이다. 제어부(210)는, 밸브(60 내지 64)의 개폐의 전환 및 진공 펌프(100)의 운전도 제어한다. 제어부(210)는, 다양한 연산 처리 수단으로 구성되어도 되는데, 예를 들어 CPU(중앙 처리 장치, Central Processing Unit) 및 ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory) 등의 메모리를 갖고, 프로그램에 의해 동작하는 마이크로컴퓨터로 구성되어도 되고, 특성의 용도에 적합하게 복수 기능의 회로를 하나로 통합한 집적 회로인 ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등으로 구성되어도 된다. 제어부(210)는, 연산 처리 기능을 갖고, 열처리 장치 전체를 제어할 수 있으면, 다양한 수단으로 구성되어도 된다.
또한, 제어부(210)는, 처리 가스 노즐(40) 및 배기관 코팅용 가스 노즐(110)로부터 공급되는 처리 가스, 실리콘 함유 가스 및 산화 가스의 공급 타이밍도 제어한다. 이에 의해, ALD 성막을 행하는 것이 가능하게 된다.
종형 열처리 장치는, 도 1에서 나타낸 구성 외에, FOUP(Front Opener Unified Pod) 등의 웨이퍼 카세트로부터 웨이퍼 보트(160)에 웨이퍼(W)를 이동 탑재하는 웨이퍼 이동 탑재 기구 등을 구비하는데, 이들 요소는, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 특징 부분과의 관련성은 적기 때문에, 본 실시 형태에서는 그 도시 및 설명은 생략한다.
이어서, 본 발명의 실시 형태에 따른 배기관의 코팅 방법 및 기판 처리 방법의 원리에 대해서 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 따른 배기관의 코팅 방법 및 기판 처리 방법의 원리에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
도 2의 (a)는 파티클(P1)이 부착된 배기관(80)의 내벽의 상태를 도시한 도면이다. 파티클(P1)의 종류, 성질은 특별히 상관없다.
도 2의 (b)는 본 실시 형태에 따른 배기관의 코팅 방법을 실시한 상태를 도시한 도면이다. 파티클(P1) 위를 포함하는 배기관(80)의 내벽의 전체면을 덮도록 SiO2 코팅막(220)이 형성된다. SiO2는 유리의 성분이기 때문에, 유리 코팅이 배기관(80)의 내부에 실시되게 된다. SiO2 코팅막(220)의 형성에 의해, 파티클(P1)이 고정되어, 배기관(80)으로부터 역류해서 웨이퍼(W) 상에 살포되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 이러한 배기관(80)의 내부에의 코팅은, 웨이퍼(W)가 반응관(10) 내에 존재하지 않을 때 행한다. 즉, 성막 처리를 행하기 전이나, 드라이 클리닝 후에 행한다.
도 2의 (c)는 성막 처리를 실시한 상태를 도시한 도면이다. 성막 처리에서는, 반응관(10)의 내부를 배기하고 있는 배기관(80)의 내부에는, 성막 처리에 사용되는 처리 가스도 당연히 유입되어, 배기관(80)의 내부에서도 성막 처리와 마찬가지의 반응이 발생한다. 따라서, SiO2 코팅막(220) 상에 성막용 막(230)이 어느 정도 퇴적되어 버린다. 파티클(P1)은, 성막 처리 시에도 배기관(80) 내에 고정되어, 웨이퍼(W) 상에 살포되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 성막 처리에서 형성되는 막(230)의 종류와 상관없이, SiO2 코팅막(220)과 동일하게 실리콘 산화막이어도 되고, 유기 금속 원소를 포함하는 high-k막이어도 된다. 또한, 산화막에 한하지 않고, 질화막이어도 된다. 이와 같이, 본 실시 형태에 관한 배기관의 코팅 방법은, 다양한 프로세스에 적용할 수 있다. 또한, 석영에 기인한 파티클(P1)이 발생하기 쉬운 것은 성막 처리이지만, 모든 종류의 파티클(P1)에 유효하므로, 성막 처리에 한하지 않고, 다른 기판 처리에도 적용 가능하다.
도 2의 (d)는 드라이 클리닝을 행한 상태를 도시한 도면이다. 성막 처리 후에는, 필요에 따라 드라이 클리닝을 행함으로써, 성막된 막(230)을 제거할 수 있다. 드라이 클리닝은, 성막마다 행해도 되고, 막(230)의 누적 막 두께가 소정 두께(㎛)에 도달했을 때 실시하도록 해도 된다. 그때의 누적 막 두께는, 배기관(80) 내에서 측정하지 않아도 되고, 이너 튜브(11) 내의 어느 하나의 개소에서 행하면 충분하다.
드라이 클리닝은, 성막 처리에 사용하는 막(230)의 제거를 목적으로 하고 있으므로, SiO2 코팅막(220)은 제거되지 않고 남는다.
또한, 드라이 클리닝 후에 새로운 파티클(P2)이 발생할 가능성이 있는데, 새로운 파티클(P2)은 SiO2 코팅막(220) 상에 실리게 된다.
도 2의 (e)는 2회째의 배기관의 코팅 방법을 실시한 상태를 도시한 도면이다. 이에 의해, 새로운 파티클(P2) 상에도 SiO2 코팅막(221)이 형성되어, 파티클(P1, P2)이 배기관(80)의 내벽 상에 고정된다.
도 2의 (f)는 2회째의 성막 처리를 실시한 상태를 도시한 도면이다. SiO2 코팅막(221) 상에 막(231)이 성막되는데, 파티클(P1, P2)은 배기관(80)의 내부 정도에 고정되어 머물러, 성막 처리에 악영향을 미치지 않는다.
이와 같이, 본 실시 형태에 따른 배기관의 코팅 방법 및 기판 처리 방법에 의하면, 배기관(80) 내의 파티클(P1, P2)을 고정할 수 있어, 기판 처리 시의 파티클(P1, P2)의 웨이퍼(W) 상에의 살포를 방지할 수 있다.
또한, 종래 필요했던 배기관(80) 내의 금속 코팅이 불필요하게 되어, 외부 업자에게 그러한 금속 코팅막의 형성을 의뢰할 필요가 없어지고, 배기관(80)을 제거하지 않고도 성막 처리를 행하는 업자 자신이 유리 코팅을 행하는 것이 가능하게 된다. 이 때문에, 시간적으로도 비용적으로도 대폭 절감됨과 함께, 가동률을 높이는 것이 가능하게 된다.
도 3은 매니폴드 하부로의 성막량을 실리콘 함유막의 종류마다 도시한 도면이다. 성막 시에 있어서의 매니폴드(30)의 하부는, 성막이 행하여지는 영역보다도 낮은 온도로 되어 있어, 성막하기 어려운 상태로 되어 있다. 그러나, 도 3에 도시되는 바와 같이, 성막 영역 외의 비교적 온도가 낮은 매니폴드(30)의 하부이어도, SiO2막의 성막량은, 다른 종류의 실리콘 함유막(폴리실리콘막, SiN막)보다도 현저하게 많다. 본 실시 형태에 따른 배기관의 코팅 방법에서는, 이러한 저온에서도 성막이 가능한 SiO2막의 성질을 이용하여, 성막 시와 같이 반응관(10) 내를 고온으로 하는 일 없이 저온에서 배기관(80)의 내부에 SiO2 코팅막(220)을 형성하고 있다.
이어서, 도 1을 다시 사용하여, 본 실시 형태에 따른 배기관의 코팅 방법 및 기판 처리 방법을 실시하기 위한 동작에 대해서 설명한다.
본 실시 형태에 따른 배기관(80) 내에의 코팅 방법은, 성막 처리를 행하기 전, 드라이 클리닝 후 등에 실시된다. 따라서, 웨이퍼 보트(160)를 반응관(10) 내에 반입하지 않은 상태에서, 또한 덮개(140)는 밀폐한 상태에서 행한다. 따라서, 도 1에서는, 웨이퍼 보트(160)가 도시되어 있지만, 웨이퍼 보트(160)가 존재하지 않는 상태에서 배기관(80) 내로의 코팅 방법을 실시해도 된다.
본 실시 형태에 따른 배기관(80) 내로의 코팅 방법에서는, 먼저, 진공 펌프(100)를 동작시켜, 반응관(10) 내를 배기한다. 이때, 자동 압력 제어 밸브(90)는 당연히 개방되어 있다. 또한, 배기관(80) 내를 성막하기 위해서, 히터(20)도 성막 가능한 온도까지 가열한다.
계속해서, 배기관 코팅용 가스 노즐(110)로부터, 실리콘 함유 가스 및 산화 가스의 양쪽 또는 적어도 한쪽을 공급한다. 실리콘 함유 가스는, 실리콘 원소를 함유하는 다양한 가스를 사용해도 되는데, 예를 들어 아미노실란, 모노실란 및 디실란 가스 등의 실란 가스를 사용하도록 해도 된다. 또한, 산화종이 되는 가스도, 오존 가스, 산소 가스, 물 등의 용도에 맞는 가스를 선택할 수 있다.
여기서, 처리 가스 노즐(40) 중에 실리콘 함유 가스를 공급하는 처리 가스 노즐(40)이 존재하는 경우에는, 당해 처리 가스 노즐(40)로부터 실리콘 함유 가스를 공급하고, 배기관 코팅용 가스 노즐(110)로부터는 산화 가스만을 공급하면 된다. 공급 방법은, CVD 성막의 경우에는 동시 공급이지만, ALD 성막의 경우에는 실리콘 함유 가스와 산화 가스를 교대로 공급한다. 반응관(10)(정확하게는 이너 튜브(11)) 내에 공급된 실리콘 함유 가스 및 산화 가스는, 진공 펌프(100)의 배기에 의해 배기관(80) 내에 흡인되어, 배기관(80)의 내벽에 SiO2 코팅막(220)이 형성된다.
한편, 처리 가스 노즐(40)에 산화 가스를 공급하는 노즐만이 존재하는 경우에는, 당해 처리 가스 노즐(40)로부터 산화 가스를 공급하고, 배기관 코팅용 가스 노즐(110)로부터는, 실리콘 함유 가스를 공급하면 된다. 이 경우에도, 배기관(80)의 내벽에 SiO2 코팅막(220)을 형성할 수 있다.
또한, 복수개의 처리 가스 노즐(40) 중에, 실리콘 함유 가스를 공급하는 노즐도 산화 가스를 공급하는 노즐도 포함되어 있지 않은 경우에는, 배기관 코팅용 가스 노즐(110)로부터 실리콘 함유 가스 및 산화 가스 양쪽을 공급하면 된다. ALD 성막에서는, 상이한 종류의 가스의 공급을 교대로 행하기 때문에, 1개의 배기관 코팅용 가스 노즐(110)로부터 교대로 실리콘 함유 가스와 산화 가스를 공급하도록 하면, ALD 성막에 의해 코팅 대상의 배기관(80)의 내벽에 SiO2 코팅막(220)을 형성할 수 있다. 또한, 실리콘 함유 가스 공급용의 코팅용 가스 노즐(110)과 산화 가스 공급용의 코팅용 가스 노즐(110)을 별개로 설치하여, ALD 성막을 행해도 되고, 동시에 실리콘 함유 가스와 산화 가스를 공급해서 CVD 성막을 행해도 된다. 단, ALD 성막 쪽이 바람직한 것은 상술한 바와 같다.
이와 같이 하여 배기관(80) 내에 SiO2 코팅막(220)의 형성을 행한 후에는 자동 압력 제어 밸브(90)를 폐쇄하여, 배기관(80) 내의 유리 코팅이 종료되어, 기판 처리의 준비가 갖추어졌으므로, 복수매의 웨이퍼(W)를 적재한 웨이퍼 보트(160)를 반응관(10) 내에 반입한다.
반응관(10) 내가 소정의 압력에 도달하면, 밸브(60)를 개방하고, 처리 가스 노즐(40)로부터 처리 가스를 공급하여, 성막 처리를 행한다. 도 2의 (c)에서 설명한 바와 같이, 파티클(P1)은 배기관(80) 내의 내벽에 고정되어 머무르므로, 웨이퍼(W) 상의 성막에 악영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
또한, 성막 처리에서는, 이너 튜브(11) 내에 퍼지 가스 공급 노즐을 적절히 설치하여, 퍼지 가스를 이너 튜브(11) 내에 적절히 공급하는 공정을 넣어도 된다. 특히, ALD 성막을 행하는 경우에는, 공급하는 처리 가스의 종류가 변화할 때, 그 사이에 퍼지 가스를 공급하는 경우가 많다. 퍼지 가스는, 질소 가스 외에, Ar, He 등의 희가스를 사용할 수 있다.
성막 처리가 종료되면, 덮개(140)를 하강시켜 웨이퍼 보트(160)를 반출하는데, 그 후, 필요에 따라, 웨이퍼(W)가 없는 상태에서 덮개(140)를 밀폐해서 드라이 클리닝을 행하도록 해도 된다.
드라이 클리닝은, 불소계의 드라이 클리닝 가스를 사용하여 행해도 되고, 예를 들어 HF 등을 사용하여 행해도 된다. 드라이 클리닝은, 전용의 가스 노즐을 반응관(10) 내에 설치하고, 그 가스 노즐로부터 HF 등의 클리닝 가스를 공급함으로써 행해도 된다. 그 때, 진공 펌프(100)로, 배기관(80)을 통해서 반응관(10) 내를 배기한다. 이에 의해, 배기관(80)의 내벽에 부착된 막(230)을 제거할 수 있다.
또한, 드라이 클리닝의 실시 시기는, 성막마다여도 되고, 소정의 막 두께 도달 시이어도 된다.
그 후에는 다시 코팅, 성막을 반복함으로써, 파티클을 억제한 성막 처리를 행할 수 있다.
또한, 코팅 공정은, 성막 처리마다 행하는 것이 바람직하지만, 필요에 따라, 수회의 성막 처리마다 1회 행하도록 해도 된다. 용도에 따라, 그러한 조정은 적절히 행할 수 있다.
또한, 밸브(60 내지 64), 자동 압력 제어 밸브(90)의 개폐, 진공 펌프(100)의 동작의 제어는, 제어부(210)에서 행하도록 해도 된다.
본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치, 배기관의 코팅 방법 및 기판 처리 방법에 의하면, 배기관(80)의 내부를 SiO2 코팅막(220)으로 코팅함으로써, 파티클(P1, P2)을 배기관(80) 내에 고정하여, 고품질의 기판 처리를 행할 수 있다.
또한, 드라이 클리닝에 의해 SiO2 코팅막(220)이 없어지면, 다시 SiO2 코팅막(220)을 마찬가지로 형성하면 되어, 업자에게 의뢰해서 코팅막을 형성할 필요가 없으므로, 단시간이면서 또한 저비용으로 용이하게 코팅막을 형성할 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해서 상세하게 설명했지만, 본 발명은 상술한 실시 형태에 제한되지 않으며, 본 발명의 범위를 일탈하지 않고, 상술한 실시 형태에 다양한 변형 및 치환을 가할 수 있다.
10 : 반응관 11 : 이너 튜브
20 : 히터 30 : 매니폴드
40 : 처리 가스 노즐 41, 111 : 토출 구멍
50 : 처리 가스 공급 배관 60 내지 64 : 밸브
70 : 처리 가스 공급원 71 : 실리콘 함유 가스 공급원
72 : 산화 가스 공급원 80 : 배기관
81 : 분기 배기관 90 : 자동 제어 밸브
100 : 진공 펌프 110 : 배기관 코팅용 가스 노즐
120 내지 122 : 코팅용 가스 공급 배관
160 : 웨이퍼 보트 210 : 제어부

Claims (20)

  1. 기판을 수용해서 처리 가능한 처리 용기와,
    해당 처리 용기에 접속된 배기관과,
    해당 배기관을 통해서 상기 처리 용기 내를 배기하는 배기 수단과,
    상기 처리 용기를 가열하는 가열 수단과,
    상기 처리 용기 내에 실리콘 함유 가스를 공급 가능한 실리콘 함유 가스 공급 노즐과,
    상기 처리 용기 내의 상기 배기관 근방이면서 상기 실리콘 함유 가스 공급 노즐보다 상기 배기관에 가까운 위치에 설치되어, 상기 처리 용기를 통해서 상기 배기관 내에 실리콘 함유 가스 및 산화 가스의 적어도 한쪽을 공급 가능한 배기관 코팅용 가스 노즐을 갖고,
    상기 배기관 코팅용 가스 노즐은 상기 산화 가스를 공급 가능하고,
    상기 기판이 상기 처리 용기에 수용되어 있지 않을 때, 상기 배기 수단에 의해 배기하면서, 상기 실리콘 함유 가스 공급 노즐로부터 상기 실리콘 함유 가스, 상기 배기관 코팅용 가스 노즐로부터 상기 산화 가스를 공급함으로써, 상기 배기관 내에 SiO2 코팅막의 형성이 가능한, 기판 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 실리콘 함유 가스 공급 노즐로부터의 상기 실리콘 함유 가스의 공급과, 상기 배기관 코팅용 가스 노즐로부터의 상기 산화 가스의 공급을 교대로 행하게 하는 제어 수단을 더 갖고,
    ALD 성막에 의해 상기 SiO2 코팅막의 형성이 가능한, 기판 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 배기관 코팅용 가스 노즐로부터 상기 실리콘 함유 가스 및 상기 산화 가스를 교대로 공급시키는 제어 수단을 더 갖고,
    ALD 성막에 의해 상기 배기관 내에 SiO2 코팅막을 형성하는 것이 가능한, 기판 처리 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 처리 용기 내에 클리닝 가스를 공급 가능한 클리닝 가스 노즐을 더 갖고,
    상기 기판이 상기 처리 용기에 수용되어 있지 않을 때는, 해당 클리닝 가스 노즐로부터 클리닝 가스가 공급되어 상기 처리 용기 내의 클리닝이 행하여진 후를 포함하는, 기판 처리 장치.
  7. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리 용기는, 수평으로 유지한 복수의 기판을 연직 방향으로 소정 간격을 두고 적재 가능한 기판 유지구를 수용 가능한 세로로 긴 원통형의 측면을 포함하는 형상을 가짐과 함께, 해당 측면의 내주면을 따른 원통형의 측면을 갖는 이너 튜브를 갖고,
    상기 배기관 코팅용 가스 노즐은, 상기 이너 튜브의 내측에 설치된, 기판 처리 장치.
  8. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리 용기 내에는, 처리 가스를 공급 가능한 처리 가스 노즐이 복수 설치되어, 상기 기판 상에 성막 처리를 행하는 것이 가능한, 기판 처리 장치.
  9. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실리콘 함유 가스는 실란 가스이며,
    상기 산화 가스는 오존 가스인, 기판 처리 장치.
  10. 처리 용기 내에 처리 대상이 수용되어 있지 않을 때, 처리 용기에 접속된 배기관을 통해서 상기 처리 용기 내를 배기하는 공정과,
    상기 처리 용기 내의 상기 배기관 근방이면서 실리콘 함유 가스를 공급하는 위치보다 상기 배기관에 가까운 위치에서 산화 가스를 공급함과 함께, 상기 처리 용기 내의 임의의 개소로부터 실리콘 함유 가스를 공급하여, 상기 처리 용기 내에 처리 대상이 수용되어 있지 않을 때, 상기 배기관 내에 SiO2 코팅막을 형성하는 공정을 갖는 배기관 코팅 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 산화 가스 및 상기 실리콘 함유 가스는 교대로 공급되어, ALD 성막에 의해 상기 배기관 내에 상기 SiO2 코팅막을 형성하는, 배기관 코팅 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 실리콘 함유 가스는, 상기 처리 용기 내의 상기 배기관 근방으로부터 공급되는, 배기관 코팅 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 산화 가스 및 상기 실리콘 함유 가스는, 상기 처리 용기 내의 상기 배기관 근방에 설치된 동일 노즐로부터 교대로 공급되는, 배기관 코팅 방법.
  14. 삭제
  15. 제10항에 있어서,
    상기 처리 용기 내를 드라이 클리닝하는 공정을 더 갖고,
    상기 배기관 내에 상기 SiO2 코팅막을 형성하는 공정은, 상기 처리 용기 내를 드라이 클리닝하는 공정 후에 행하여지는, 배기관 코팅 방법.
  16. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실리콘 함유 가스는 실란 가스이며,
    상기 산화 가스는 오존 가스인, 배기관 코팅 방법.
  17. 삭제
  18. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 배기관의 코팅 방법을 실시하는 공정과,
    상기 처리 용기 내에 기판을 반입하는 공정과,
    상기 기판에 처리 가스를 공급하여, 상기 기판을 처리하는 공정을 갖는 기판 처리 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 처리 가스는, 서로 반응해서 반응 생성물을 퇴적 가능한 복수의 처리 가스를 포함하고,
    상기 기판을 처리하는 공정은, 상기 기판 상에 상기 반응 생성물로 이루어지는 막을 퇴적시키는 공정인, 기판 처리 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 처리 용기는, 수평으로 유지한 복수의 기판을 연직 방향으로 소정 간격을 두고 적재 가능한 기판 유지구를 수용 가능한 세로로 긴 원통형의 측면을 포함하는 형상을 갖고,
    상기 막을 퇴적시키는 공정은, 상기 복수의 기판 상에 행하여지는, 기판 처리 방법.
KR1020180047108A 2017-04-27 2018-04-24 기판 처리 장치, 배기관의 코팅 방법 및 기판 처리 방법 KR102333928B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017088691A JP6820793B2 (ja) 2017-04-27 2017-04-27 基板処理装置、排気管のコーティング方法及び基板処理方法
JPJP-P-2017-088691 2017-04-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180120593A KR20180120593A (ko) 2018-11-06
KR102333928B1 true KR102333928B1 (ko) 2021-12-02

Family

ID=63916010

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180047108A KR102333928B1 (ko) 2017-04-27 2018-04-24 기판 처리 장치, 배기관의 코팅 방법 및 기판 처리 방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10876204B2 (ko)
JP (1) JP6820793B2 (ko)
KR (1) KR102333928B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11155916B2 (en) * 2018-09-21 2021-10-26 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Apparatus and methods for pumping gases from a chamber
US11703229B2 (en) * 2018-12-05 2023-07-18 Yi-Ming Hung Temperature adjustment apparatus for high temperature oven

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2991830B2 (ja) * 1991-09-30 1999-12-20 三菱電機株式会社 化学気相成長装置およびそれを用いた化学気相成長方法
US5484484A (en) * 1993-07-03 1996-01-16 Tokyo Electron Kabushiki Thermal processing method and apparatus therefor
JP3408530B2 (ja) 2001-04-26 2003-05-19 東京エレクトロン株式会社 半導体製造装置用部材およびその製造方法
JP3947126B2 (ja) * 2002-04-11 2007-07-18 株式会社日立国際電気 半導体製造装置
JP3913723B2 (ja) * 2003-08-15 2007-05-09 株式会社日立国際電気 基板処理装置及び半導体デバイスの製造方法
JP2010239115A (ja) * 2009-03-10 2010-10-21 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置
JP6125846B2 (ja) * 2012-03-22 2017-05-10 株式会社日立国際電気 半導体装置の製造方法、基板処理方法、基板処理装置およびプログラム
US9234276B2 (en) * 2013-05-31 2016-01-12 Novellus Systems, Inc. Method to obtain SiC class of films of desired composition and film properties
JP6195152B2 (ja) * 2012-09-18 2017-09-13 株式会社リコー 微粒子製造装置
JP6022276B2 (ja) * 2012-09-20 2016-11-09 株式会社日立国際電気 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム
JP6476369B2 (ja) * 2013-03-25 2019-03-06 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ クリーニング方法、半導体装置の製造方法、基板処理装置及びプログラム
JP6128969B2 (ja) * 2013-06-03 2017-05-17 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラム
JP6242095B2 (ja) * 2013-06-28 2017-12-06 株式会社日立国際電気 クリーニング方法、半導体装置の製造方法、基板処理装置及びプログラム
JP6084298B2 (ja) 2013-09-30 2017-02-22 株式会社日立国際電気 基板処理装置、基板処理方法および半導体装置の製造方法
JP6045485B2 (ja) * 2013-12-20 2016-12-14 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置
US9828672B2 (en) * 2015-03-26 2017-11-28 Lam Research Corporation Minimizing radical recombination using ALD silicon oxide surface coating with intermittent restoration plasma

Also Published As

Publication number Publication date
US10876204B2 (en) 2020-12-29
US20180312969A1 (en) 2018-11-01
JP2018186236A (ja) 2018-11-22
JP6820793B2 (ja) 2021-01-27
KR20180120593A (ko) 2018-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101764048B1 (ko) 성막 장치
KR101601662B1 (ko) 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체
US9206931B2 (en) Substrate processing apparatus and method of manufacturing semiconductor device
KR101356445B1 (ko) 종형 성막 장치, 그의 사용 방법 및 기억 매체
KR20150089942A (ko) 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
KR102358308B1 (ko) 기판 처리 장치, 인젝터 내의 파티클 제거 방법 및 기판 처리 방법
KR102202989B1 (ko) 성막 방법
KR100797428B1 (ko) 진공처리장치와 다실형 진공처리장치
KR102333928B1 (ko) 기판 처리 장치, 배기관의 코팅 방법 및 기판 처리 방법
KR102023434B1 (ko) 성막 방법 및 성막 시스템, 그리고 표면 처리 방법
KR102264573B1 (ko) 기판 처리 장치, 처리 가스 노즐 내의 파티클 코팅 방법 및 기판 처리 방법
TWI807192B (zh) 氣體導入構造、熱處理裝置及氣體供給方法
KR102239199B1 (ko) 성막 방법 및 종형 열처리 장치
WO2015186319A1 (ja) 成膜装置、成膜方法及び記憶媒体
JP5568342B2 (ja) 半導体装置の製造方法、基板処理方法および基板処理システム
JP2007227471A (ja) 基板処理装置
JP2005243737A (ja) 基板処理装置
JP2007227470A (ja) 基板処理装置
JP2018186238A (ja) 掃気ノズル及びこれを用いた基板処理装置、並びにパーティクル除去方法
JP2005277264A (ja) 基板処理装置
JP2005197541A (ja) 基板処理装置
JP2011100896A (ja) 基板処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant