KR102491924B1 - 성막 방법 및 성막 장치 - Google Patents

성막 방법 및 성막 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102491924B1
KR102491924B1 KR1020190018945A KR20190018945A KR102491924B1 KR 102491924 B1 KR102491924 B1 KR 102491924B1 KR 1020190018945 A KR1020190018945 A KR 1020190018945A KR 20190018945 A KR20190018945 A KR 20190018945A KR 102491924 B1 KR102491924 B1 KR 102491924B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas supply
gas
supply unit
cleaning
source gas
Prior art date
Application number
KR1020190018945A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190104884A (ko
Inventor
히로키 미우라
마사토 고아쿠츠
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 KR20190104884A publication Critical patent/KR20190104884A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102491924B1 publication Critical patent/KR102491924B1/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
    • H01L21/683—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 for supporting or gripping
    • H01L21/687—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 for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—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 for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68764—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 for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a movable susceptor, stage or support, others than those only rotating on their own vertical axis, e.g. susceptors on a rotating caroussel
    • 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
    • C23C16/4405—Cleaning of reactor or parts inside the reactor by using reactive gases
    • 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
    • C23C16/02—Pretreatment of the material to be coated
    • C23C16/0227—Pretreatment of the material to be coated by cleaning or etching
    • 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
    • C23C16/4408—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber by purging residual gases from the reaction chamber or gas lines
    • 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
    • C23C16/44—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
    • C23C16/45546—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus specially adapted for a substrate stack in the ALD reactor
    • 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
    • C23C16/45548—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus having arrangements for gas injection at different locations of the reactor for each ALD half-reaction
    • C23C16/45551—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus having arrangements for gas injection at different locations of the reactor for each ALD half-reaction for relative movement of the substrate and the gas injectors or half-reaction reactor compartments
    • 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
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • 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
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • C23C16/45565—Shower nozzles
    • 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
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • C23C16/45578—Elongated nozzles, tubes with holes
    • 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
    • C23C16/458—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 supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4584—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally the substrate being rotated
    • 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
    • C23C16/52—Controlling or regulating the coating process
    • 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
    • H01L21/67—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
    • H01L21/677—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 for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739—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 for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/67748—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 for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber horizontal transfer of a single workpiece
    • 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
    • H01L21/683—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 for supporting or gripping
    • H01L21/687—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 for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—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 for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68771—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 for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by supporting more than one semiconductor substrate

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)

Abstract

본 발명은, 성막의 균일성을 손상시키는 일 없이, 파티클의 발생을 억제할 수 있는 성막 방법 및 성막 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
원료 가스 공급부와, 클리닝 가스 공급부를 갖는 성막 장치를 사용한 성막 방법이며,
상기 클리닝 가스 공급부에 퍼지 가스를 공급하는 일 없이 상기 원료 가스 공급부로부터 원료 가스를 기판에 공급하여 상기 원료 가스를 상기 기판에 흡착시키는 공정과,
상기 클리닝 가스 공급부에 퍼지 가스를 공급하는 일 없이, 상기 원료 가스가 흡착된 상기 기판에 상기 원료 가스와 반응하여 반응 생성물을 생성 가능한 반응 가스를 공급하여, 상기 기판 상에 상기 반응 생성물을 퇴적시키는 공정을 갖는다.

Description

성막 방법 및 성막 장치{FILM FORMING METHOD AND FILM FORMING APPARATUS}
본 발명은, 성막 방법 및 성막 장치에 관한 것이다.
종래부터, 성막 장치의 용기 내에 회전 가능하게 설치되고, 표면에 기판이 적재되는 기판 적재 영역을 포함하는 서셉터를 회전시키는 스텝과, 서셉터의 상방에 배치되고, 서셉터의 표면을 향해 개구되는 제1 오목부 형상 부재에 의해 구획되는 역 오목 형상의 공간에, 서셉터의 표면을 따라 연장되는 가스 노즐로부터 클리닝 가스를 공급하는 스텝과, 제1 오목부 형상 부재와, 제1 오목부 형상 부재를 덮는 제2 오목부 형상 부재 사이에 구획 형성되는 가스 유로를 통해 클리닝 가스를 배기하는 스텝을 구비하는 클리닝 방법이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
특허문헌 1에 있어서는, 성막 장치를 사용하여 성막을 행하고 있는 경우에는, N2 가스 또는 불활성 가스를 가스 노즐로부터 흘려, 가스 유로와 배기관을 통해 N2 가스를 배기하여, 반응 가스와의 혼합을 방지하고 있다. 이와 같이, 성막 장치의 클리닝에 사용되는 클리닝 가스는, 용기 내에 설치된 가스 노즐 등의 가스 공급 수단으로부터 공급되지만, 이러한 가스 노즐은, 클리닝 가스를 공급하지 않는 성막 중에는, 가스의 역류를 방지하기 위해, 퍼지 가스가 공급되고 있는 것이 일반적이다.
일본 특허 공개 제2010-153805호 공보
그러나 클리닝 가스 공급용 가스 노즐은, 원료 가스 노즐 및 그 주변의 부재를 효율적으로 클리닝하는 관점에서, 원료 가스 노즐 부근에 배치되는 경우도 많고, 성막 내에 클리닝 가스 공급용 가스 노즐로부터 N2 가스 등의 퍼지 가스를 공급하면, 성막의 균일성에 영향을 미쳐, 박막의 품질을 저하시킬 우려가 있다. 또한, 클리닝 가스 공급용 가스 노즐도, 서셉터 표면 전체를 균일하게 클리닝하는 관점에서, 원료 가스 노즐과 동일 정도의 길이를 갖는 경우가 있다. 이러한 경우에는, 클리닝 가스 노즐이 반드시 원료 가스 노즐에 접근하여 배치되어 있지 않아도, 성막 중의 퍼지 가스의 공급이 성막의 균일성에 영향을 미치는 경우가 있다.
그래서 본 발명은, 성막의 균일성을 손상시키는 일 없이, 파티클의 발생을 억제할 수 있는 성막 방법 및 성막 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 양태에 관한 성막 방법은, 원료 가스 공급부와, 클리닝 가스 공급부를 갖는 성막 장치를 사용한 성막 방법이며,
상기 클리닝 가스 공급부에 퍼지 가스를 공급하는 일 없이 상기 원료 가스 공급부로부터 원료 가스를 기판에 공급하여 상기 원료 가스를 상기 기판에 흡착시키는 공정과,
상기 클리닝 가스 공급부에 퍼지 가스를 공급하는 일 없이, 상기 원료 가스가 흡착된 상기 기판에 상기 원료 가스와 반응하여 반응 생성물을 생성 가능한 반응 가스를 공급하여, 상기 기판 상에 상기 반응 생성물을 퇴적시키는 공정을 갖는다.
본 발명에 따르면, 성막의 면내 균일성을 향상시킴과 함께, 파티클의 발생을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 성막 장치를 도시하는 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 관한 성막 장치의 진공 용기 내의 구성을 도시하는 개략 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태에 관한 성막 장치의 진공 용기 내의 구성을 도시하는 개략 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 형태에 관한 성막 장치의 회전 테이블의 동심원을 따른 진공 용기의 개략 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 형태에 관한 성막 장치의 다른 개략 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 형태에 관한 성막 장치의 샤워 헤드의 저면판의 하면의 구성의 일례를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 형태에 관한 성막 장치의 샤워 헤드의 저면판의 상면의 구성의 일례를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 형태에 관한 성막 장치의 샤워 헤드의 전체 구성의 일례를 도시한 사시도이다.
도 9는 원료 가스 공급부 및 클리닝 가스 공급부를 노즐로 구성한 경우의 실시 형태를 도시한 평면도이다.
도 10은 원료 가스 공급부 및 클리닝 가스 공급부를 노즐로 구성한 경우의 실시 형태를 도시한 단면도이다.
도 11은 본 실시 형태에 관한 성막 방법의 제1 시퀀스를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 실시 형태에 관한 성막 방법의 제2 시퀀스를 나타낸 도면이다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명을 실시하기 위한 형태의 설명을 행한다.
[성막 장치]
먼저, 본 발명의 실시 형태에 관한 성막 장치에 대해 설명한다. 도 1부터 도 3까지를 참조하면, 성막 장치는, 대략 원형의 평면 형상을 갖는 편평한 진공 용기(1)와, 진공 용기(1) 내에 설치되고, 진공 용기(1)의 중심에 회전 중심을 갖는 회전 테이블(2)을 구비하고 있다. 진공 용기(1)는, 내부에 수용한 웨이퍼의 표면 상에 성막 처리를 행하기 위한 처리실이다. 진공 용기(1)는, 바닥이 있는 원통 형상을 갖는 용기 본체(12)와, 용기 본체(12)의 상면에 대해, 예를 들어 O링 등의 시일 부재(13)(도 1)를 통해 기밀하게 착탈 가능하게 배치되는 천장판(11)을 갖고 있다.
회전 테이블(2)은, 중심부에서 원통 형상의 코어부(21)에 고정되고, 이 코어부(21)는, 연직 방향으로 신장되는 회전축(22)의 상단에 고정되어 있다. 회전축(22)은 진공 용기(1)의 저부(14)를 관통하고, 하단이 회전축(22)(도 1)을 연직축 주위로 회전시키는 구동부(23)에 설치되어 있다. 회전축(22) 및 구동부(23)는, 상면이 개구된 통 형상의 케이스체(20) 내에 수납되어 있다. 케이스체(20)는 그 상면에 형성된 플랜지 부분이 진공 용기(1)의 저부(14)의 하면에 기밀하게 설치되어 있어, 케이스체(20)의 내부 분위기와 외부 분위기의 기밀 상태가 유지되어 있다.
회전 테이블(2)의 표면부에는, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 회전 방향(주위 방향)을 따라 복수(도시의 예에서는 5매)의 기판인 반도체 웨이퍼(이하 「웨이퍼」라고 말함)(W)를 적재하기 위한 원 형상의 오목부(24)가 형성되어 있다. 또한, 도 3에는 편의상 1개의 오목부(24)에만 웨이퍼(W)를 나타낸다. 이 오목부(24)는, 웨이퍼(W)의 직경보다 약간, 예를 들어 4㎜ 큰 내경과, 웨이퍼(W)의 두께와 거의 동등한 깊이를 갖고 있다. 따라서, 웨이퍼(W)가 오목부(24)에 수용되면, 웨이퍼(W)의 표면과 회전 테이블(2)의 표면(웨이퍼(W)가 적재되지 않는 영역)이 동일한 높이가 된다. 오목부(24)의 저면에는, 웨이퍼(W)의 이면을 지지하여 웨이퍼(W)를 승강시키기 위한 예를 들어 3개의 승강 핀이 관통하는 관통 구멍(모두 도시하지 않음)이 형성되어 있다.
도 2 및 도 3은, 진공 용기(1) 내의 구조를 설명하기 위한 도면이며, 설명의 편의상, 천장판(11)의 도시를 생략하고 있다. 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 회전 테이블(2)의 상방에는, 원료 가스 흡착 영역(P1)을 구성하는 샤워 헤드(30)의 저면판(31), 각각 예를 들어 석영으로 이루어지는 클리닝 가스 노즐(60), 반응 가스 노즐(50) 및 분리 가스 노즐(41, 42)이 진공 용기(1)의 주위 방향(회전 테이블(2)의 회전 방향(도 3의 화살표 A))으로 서로 간격을 두고 배치되어 있다. 도시한 예에서는, 후술하는 반송구(15)로부터 시계 방향(회전 테이블(2)의 회전 방향)으로, 반응 가스 노즐(50), 분리 가스 노즐(41), 저면판(31), 분리 가스 노즐(42), 클리닝 가스 노즐(60)이 이 순서로 배열되어 있다. 샤워 헤드(30)의 저면판(31)에는, 주 원료 가스 공급부(32), 축측 원료 가스 공급부(33), 외주측 원료 가스 공급부(34), 클리닝 가스 공급부(35)가 형성되어 있다. 주 원료 가스 공급부(32), 축측 원료 가스 공급부(33), 외주측 원료 가스 공급부(34)는 각각, 원료 가스(전구체)를 공급하기 위한 원료 가스 공급 수단이며, 각각의 저면에는, 도시하지 않은 복수의 가스 토출 구멍이 형성되고, 회전 테이블(2)의 직경 방향을 따라 원료 가스를 공급한다. 주 원료 가스 공급부(32)는, 웨이퍼(W)의 중심을 포함하는 주요 부분을 덮을 수 있도록 회전 테이블(2)의 반경 방향을 따라 반경의 대부분을 덮도록 연장되어 있다. 한편, 축측 원료 가스 공급부(33)는, 회전 테이블(2)의 반경 축측의 1/4 정도의 소정 영역에만 연장되어 있고, 외주측 원료 가스 공급부(34)는, 회전 테이블(2)의 반경의 외주측의 1/4 정도의 소정 영역에만 연장되어 있다. 어느 원료 가스 공급부(32 내지 34)도, 회전 테이블(2)의 반경 방향을 따라 연장되어 배치되어 있다. 그리고 원료 가스 공급부(32 내지 34) 전체로, 오목부(24)를 포함하는 회전 테이블(2)의 반경의 대략 전체를 덮고 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는, 원료 가스 공급부(32 내지 34)가 축측, 중심, 외주측의 3개의 영역으로 분할된 구성을 갖지만, 회전 테이블(2)의 반경 대략 전체를 덮을 수 있으면, 원료 가스 공급부(32 내지 34)는 하나의 직선 형상을 갖고 구성되어도 되고, 2분할로 구성되어도 된다. 또한, 이후, 주 원료 가스 공급부(32), 축측 원료 가스 공급부(33) 및 외주측 원료 가스 공급부(34)를 통합하여, 원료 가스 공급부(32 내지 34)라고 칭해도 되는 것으로 한다.
본 실시 형태에 있어서는, 축측 원료 가스 공급부(33) 및 외주측 원료 가스 공급부(34)가, 주 원료 가스 공급부(32)로부터 공급되는 원료 가스의 흐름을 방해하는 일 없이 면내 균일성을 높이는 막 두께 조정용 원료 가스를 공급하는 것도 가능한 구성으로 하고 있지만, 이러한 구성은 필수는 아니며, 용도에 따라서 원료 가스 공급부(32 내지 34)를 구성할 수 있다.
가스 노즐(50, 60, 41, 42)은, 각 노즐(50, 60, 41, 42)의 기단부인 가스 도입 포트(50a, 60a, 41a, 42a)(도 3)를 용기 본체(12)의 외주벽에 고정함으로써, 진공 용기(1)의 외주벽으로부터 진공 용기(1) 내에 도입되어, 용기 본체(12)의 반경 방향을 따라 회전 테이블(2)에 대해 수평으로 신장되도록 설치되어 있다.
한편, 원료 가스 공급부(32), 축측 원료 가스 공급부(33) 및 외주측 원료 가스 공급부(34)는, 도시하지 않은 샤워 헤드(30)의 저면판(31)에 설치되어 있기 때문에, 샤워 헤드(30)에 도입된 원료 가스 및 원료 가스가 원료 가스 공급부(32), 축측 원료 가스 공급부(33) 및 외주측 원료 가스 공급부(34)를 통해 진공 용기(1) 내로 도입되게 된다.
본 실시 형태에 있어서는, 도 3에 도시된 바와 같이, 주 원료 가스 공급부(32)는, 배관(112) 및 유량 제어기(122) 등을 거쳐, 원료 가스의 공급원(132)에 접속되어 있다. 축측 원료 가스 공급부(33)는, 배관(113) 및 유량 제어기(123) 등을 거쳐, 축측 원료 가스의 공급원(133)에 접속되어 있다. 또한, 외주측 원료 가스 공급부(34)는 배관(114) 및 유량 제어기(124) 등을 거쳐, 외주측 원료 가스의 공급원(134)에 접속되어 있다. 또한, 원료 가스는, 예를 들어 유기 아미노실란 가스 등의 실리콘 함유 가스나, TiCl4 등의 티타늄 함유 가스 등이다. 또한, 축측 원료 가스 및 외주측 원료 가스는, 기본적으로는 원료 가스와 동일한 가스이지만, 캐리어 가스로서 사용되는 질소 가스 등의 불활성 가스, He, Ar 등의 희가스와의 혼합비를 주 원료 가스 공급부(32)와 상이하게 하여 공급해도 된다. 이와 같이, 축측 원료 가스 공급부(33) 및 외주측 원료 가스 공급부로부터 공급되는 원료 가스는, 용도 및 프로세스에 따라서, 막 두께의 조정 등, 면내 균일성을 높이는 데 바람직한 가스의 공급 양태를 적절하게 선택할 수 있다.
또한, 각 원료 가스 공급원(132 내지 134)은, 원료 가스 공급부(32), 축측 원료 가스 공급부(33) 및 외주측 원료 가스 공급부(34)에 개별적으로 일대일로 접속된 구성이 나타나 있지만, 혼합 가스를 공급하는 경우에는, 더욱 배관을 증가시켜 공급로끼리를 접속하고, 적절한 혼합비로 원료 가스 공급부(32), 축측 원료 가스 공급부(33) 및 외주측 원료 가스 공급부(34)에 최종적으로 개별로 가스를 공급하는 구성으로 해도 된다. 즉, 원료 가스 공급부(32) 및 축측 원료 가스 공급부(33)의 양쪽에 동일한 가스를 포함한 혼합 가스를 공급하는 경우에는, 공통의 가스 공급원(132 내지 134)으로부터, 동일 종류의 가스를 도입하고, 각각에 최종적인 혼합 가스를 개별로 공급하는 구성으로 해도 된다. 즉, 최종적으로 원료 가스 공급부(32), 축측 원료 가스 공급부(33) 및 외주측 원료 가스 공급부(34)의 각각에 개별로 가스를 공급할 수 있는 구성이면, 도중의 가스 공급로의 접속 구성은 불문한다. 또한, 이러한 3분할이 아니라, 하나의 원료 가스 공급부를 구성하는 경우에는, 원료 가스 공급원(132 내지 134), 유량 제어기(122 내지 124)도 하나로 할 수 있다.
또한, 클리닝 가스 공급부(35)는, 배관(115) 및 유량 제어기(125) 등을 거쳐, 클리닝 가스의 공급원(135)에 접속되어 있다. 클리닝 가스는, 회전 테이블(2)의 표면 상에 퇴적된 박막을 에칭에 의해 제거 가능한 가스가 사용되고, 예를 들어 ClF3, CF4, C2F6, C3F8, CHF3, NF3, F2 등, 불소 함유 가스를 포함하는 다양한 클리닝 가스를 사용할 수 있다.
반응 가스 노즐(50)은, 배관(111) 및 유량 제어기(121) 등을 거쳐, 반응 가스의 공급원(131)에 접속되어 있다. 반응 가스는, 원료 가스와 반응하여 반응 생성물을 생성하는 가스이며, 예를 들어 실리콘 함유 가스에 대해서는 O3 등의 산화 가스, 티타늄 함유 가스에 대해서는 NH3 등의 질화 가스 등이 해당된다. 즉, 산화막을 성막하는 경우에는, O2, O3, H2O, H2O2 등의 산화 가스가 사용되고, 질화막을 성막하는 경우에는, NH3 등의 질화 가스가 사용된다.
또한, 필요에 따라서, 반응 가스 노즐(50)의 상방에 유도 결합형(ICP, Inductively-Coupled Plasma) 플라스마 발생기를 설치하여, 활성화된 산소나 암모니아를 웨이퍼(W)에 공급해도 된다. 예를 들어, 도 3의 파선(80)으로 나타낸 영역에, 진공 용기(1)의 천장판(11) 상에 ICP 플라스마 발생기를 설치해도 된다. 산화 및 질화에 개질 효과를 부가할 수 있다. 이 경우, 산화 가스로서는 산소가 사용되고, 질화 가스로서는 암모니아 외에, 질소도 사용할 수 있다.
클리닝 가스 노즐(60)은, 배관(116) 및 유량 제어기(126) 등을 거쳐, 클리닝 가스의 공급원(136)에 접속되어 있다. 클리닝 가스 노즐(60)로부터 공급되는 클리닝 가스는, 원칙적으로 클리닝 가스 공급부(35)로부터 공급되는 클리닝 가스와 동일한 가스가 사용되고, 상술한 바와 같이, 예를 들어 ClF3, CF4, C2F6, C3F8, CHF3, NF3, F2 등, 불소 함유 가스를 포함하는 다양한 클리닝 가스를 사용할 수 있다.
또한, 반응 가스 노즐(50) 및 클리닝 가스 노즐(60)은, 필요에 따라서 샤워 헤드로서 구성해도 된다. 예를 들어, 도 3의 파선(80)으로 나타낸 영역에 샤워 헤드로 설치해도 된다. 이와 같이, 가스 공급부의 구성 및 공급 양태는, 용도에 따라서 다양한 형태를 채용할 수 있다.
분리 가스 노즐(41, 42)은, 어느 것도 도시하지 않은 배관 및 유량 제어 밸브 등을 통해, 분리 가스의 공급원(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 분리 가스로서는, 질소(N2) 가스 등의 불활성 가스나, 헬륨(He)이나 아르곤(Ar) 등의 희가스를 사용할 수 있다. 본 실시 형태에서는, N2 가스를 사용하는 예를 들어 설명한다.
반응 가스 노즐(50) 및 클리닝 가스 노즐(60)에는, 회전 테이블(2)을 향해 개구되는 복수의 가스 토출 구멍이, 처리 가스 노즐(60, 61)의 길이 방향을 따라, 예를 들어 10㎜의 간격으로 배열되어 있다. 샤워 헤드(30)의 저면판(31)의 하방 영역은, 제1 반응 가스를 웨이퍼(W)에 흡착시키기 위한 제1 처리 영역(P1)이 된다. 반응 가스 노즐(50)의 하방 영역은, 제1 처리 영역(P1)에 있어서 웨이퍼(W)에 흡착된 제1 반응 가스와 반응하는 반응 가스를 공급하고, 반응 생성물의 분자층을 생성하는 제2 처리 영역(P2)이 된다. 또한, 반응 생성물의 분자층이, 성막되는 박막을 구성한다. 여기서, 제1 처리 영역(P1)은, 원료 가스를 웨이퍼(W) 상에 흡착시키는 영역이므로, 원료 가스 흡착 영역(P1)이라고 칭해도 되는 것으로 한다. 마찬가지로, 제2 처리 영역(P2)은, 원료 가스와 반응하여 반응 생성물을 생성 가능한 반응 가스를 공급하는 영역이므로, 반응 영역(P2)이라고 칭해도 되는 것으로 한다.
다시 도 2 및 도 3을 참조하면, 진공 용기(1) 내에는 2개의 볼록 형상부(4)가 형성되어 있다. 입체 형상의 상세는 후술하지만, 볼록 형상부(4)는, 분리 가스 노즐(41, 42)과 함께 분리 영역(D)을 구성하기 위해, 회전 테이블(2)을 향해 돌출되도록 천장판(11)의 이면에 형성되어 있다. 또한, 볼록 형상부(4)는, 정상부가 원호 형상으로 절단된 부채형의 평면 형상을 갖고, 본 실시 형태에 있어서는, 내원호가 돌출부(5)(후술)에 연결되고, 외원호가, 진공 용기(1)의 용기 본체(12)의 내주면을 따르도록 배치되어 있다.
도 4는, 샤워 헤드(30)의 저면판(31)으로부터 클리닝 가스 노즐(60)까지 회전 테이블(2)의 동심원을 따른 진공 용기(1)의 단면을 도시하고 있다. 도시한 바와 같이, 천장판(11)의 이면에 볼록 형상부(4)가 형성되어 있기 때문에, 진공 용기(1) 내에는, 볼록 형상부(4)의 하면인 평탄한 낮은 천장면(44)(제1 천장면)과, 이 천장면(44)의 주위 방향 양측에 위치하는, 천장면(44)보다 높은 천장면(45)(제2 천장면)이 존재한다. 천장면(44)은, 정상부가 원호 형상으로 절단된 부채형의 평면 형상을 갖고 있다. 또한, 도시한 바와 같이, 볼록 형상부(4)에는 주위 방향 중앙에 있어서, 반경 방향으로 신장되도록 형성된 홈부(43)가 형성되고, 분리 가스 노즐(42)이 홈부(43) 내에 수용되어 있다. 또 하나의 볼록 형상부(4)에도 마찬가지로 홈부(43)가 형성되고, 여기에 분리 가스 노즐(41)이 수용되어 있다. 또한, 높은 천장면(45)의 하방의 공간에, 샤워 헤드(30)의 저면판(31) 및 처리 가스 노즐(60)이 각각 설치되어 있다. 처리 가스 노즐(60)은, 천장면(45)으로부터 이격된 웨이퍼(W)의 근방에 설치되어 있다. 또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 높은 천장면(45)의 하방의 우측의 공간(481)에 저면판(31)이 설치되고, 높은 천장면(45)의 하방의 좌측의 공간(482)에 클리닝 가스 노즐(60)이 설치된다.
또한, 볼록 형상부(4)의 홈부(43)에 수용되는 분리 가스 노즐(41, 42)에는, 회전 테이블(2)을 향해 개구되는 복수의 가스 토출 구멍(42h)(도 4 참조)이, 분리 가스 노즐(41, 42)의 길이 방향을 따라, 예를 들어 10㎜의 간격으로 배열되어 있다.
또한, 클리닝 가스 노즐(60)도, 회전 테이블(2)에 대향하여 개구되는 가스 토출 구멍(63)이, 클리닝 가스 노즐(60)의 길이 방향을 따라, 예를 들어 10㎜의 간격으로 배열되어 있다.
샤워 헤드(30)의 저면판(31)에 설치된 주 원료 가스 공급부(32), 축측 원료 가스 공급부(33) 및 외주측 원료 가스 공급부(34)는, 가스 토출 구멍(32a, 33a(도 4에는 도시하지 않음), 34a)을 각각 갖는다. 도 4에 도시된 바와 같이, 예를 들어 주 원료 가스 공급부(32)의 가스 토출 구멍(32a) 및 외주측 원료 가스 공급부의 가스 토출 구멍(34a)은, 클리닝 가스 노즐(60), 분리 가스 노즐(42)의 가스 토출 구멍(63, 42h)과 거의 동일한 높이에 형성되어도 된다. 또한, 주 원료 가스 공급부(32)의 가스 토출 구멍(32a)과, 외주측 원료 가스 공급부(34)의 가스 토출 구멍(34a)의 높이를 상이하게 해도 되고, 원료 가스 공급부(32 내지 34)의 형상은, 용도에 따라서 다양한 구성으로 할 수 있다. 또한, 주 원료 가스 공급부(32)의 가스 토출 구멍(32a)은, 가스 도입로(32b)를 통해, 천장판(11)의 상면에 설치된 가스 도입부(32c)에 접속되어 있다. 마찬가지로, 외주측 원료 가스 공급부(34)의 가스 토출 구멍(34a)도, 가스 도입로(34b)를 통해, 천장판(11)의 상면에 설치된 가스 도입부(34c)에 접속되어 있다.
천장면(44)은, 좁은 공간인 분리 공간(H)을 회전 테이블(2)에 대해 형성하고 있다. 분리 가스 노즐(42)의 토출 구멍(42h)으로부터 N2 가스가 공급되면, 이 N2 가스는, 분리 공간(H)을 통해 공간(481) 및 공간(482)을 향해 흐른다. 이때, 분리 공간(H)의 용적은 공간(481 및 482)의 용적보다 작기 때문에, N2 가스에 의해 분리 공간(H)의 압력을 공간(481 및 482)의 압력에 비해 높게 할 수 있다. 즉, 공간(481 및 482)의 사이에 압력이 높은 분리 공간(H)이 형성된다. 또한, 분리 공간(H)으로부터 공간(481 및 482)으로 흘러나오는 N2 가스가, 제1 처리 영역(P1)으로부터의 원료 가스와, 제2 처리 영역(P2)으로부터의 반응 가스에 대한 카운터 플로우로서 작용한다. 따라서, 제1 영역(P1)으로부터의 원료 가스와, 제2 처리 영역(P2)으로부터의 반응 가스가 분리 공간(H)에 의해 분리된다. 따라서, 진공 용기(1) 내에 있어서 원료 가스와 반응 가스가 혼합하여, 반응하는 것이 억제된다.
또한, 회전 테이블(2)의 상면에 대한 천장면(44)의 높이 h1은, 성막 시의 진공 용기(1) 내의 압력, 회전 테이블(2)의 회전 속도, 공급하는 분리 가스(N2 가스)의 공급량 등을 고려하여, 분리 공간(H)의 압력을 공간(481 및 482)의 압력에 비해 높이는 데 적합한 높이로 설정하는 것이 바람직하다.
한편, 천장판(11)의 하면에는, 회전 테이블(2)을 고정하는 코어부(21)의 외주를 둘러싸는 돌출부(5)(도 2 및 도 3)가 설치되어 있다. 이 돌출부(5)는, 본 실시 형태에 있어서는, 볼록 형상부(4)에 있어서의 회전 중심측의 부위와 연속되어 있고, 그 하면이 천장면(44)과 동일한 높이에 형성되어 있다.
도 5는, 천장면(44)이 설치되어 있는 영역을 도시하는 단면도이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 부채형의 볼록 형상부(4)의 주연부(진공 용기(1)의 외연측의 부위)에는, 회전 테이블(2)의 외측 단부면에 대향하도록 L자형으로 굴곡되는 굴곡부(46)가 형성되어 있다. 이 굴곡부(46)는, 볼록 형상부(4)와 마찬가지로, 분리 영역(D)의 양측으로부터 반응 가스가 침입하는 것을 억제하여, 양 반응 가스의 혼합을 억제한다. 부채형의 볼록 형상부(4)는 천장판(11)에 형성되고, 천장판(11)을 용기 본체(12)로부터 떼어낼 수 있도록 되어 있다는 점에서, 굴곡부(46)의 외주면과 용기 본체(12) 사이에는 약간의 간극이 있다. 굴곡부(46)의 내주면과 회전 테이블(2)의 외측 단부면의 간극 및 굴곡부(46)의 외주면과 용기 본체(12)의 간극은, 예를 들어 회전 테이블(2)의 상면에 대한 천장면(44)의 높이와 마찬가지의 치수로 설정되어 있다.
용기 본체(12)의 내주벽은, 분리 영역(D)에 있어서는 도 5에 도시한 바와 같이 굴곡부(46)의 외주면과 접근하여 수직면으로 형성되어 있지만, 분리 영역(D) 이외의 부위에 있어서는, 도 1에 도시한 바와 같이 예를 들어 회전 테이블(2)의 외측 단부면과 대향하는 부위로부터 저부(14)에 걸쳐 외측으로 오목하게 들어가 있다. 이하, 설명의 편의상, 대략 직사각형의 단면 형상을 갖는 오목하게 들어간 부분을 배기 영역이라고 기재한다. 구체적으로는, 제1 처리 영역(P1)에 연통되는 배기 영역을 제1 배기 영역(E1)이라고 기재하고, 제2 처리 영역(P2)에 연통되는 영역을 제2 배기 영역(E2)이라고 기재한다. 이들 제1 배기 영역(E1) 및 제2 배기 영역(E2)의 저부에는, 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 각각 제1 배기구(610) 및 제2 배기구(620)가 형성되어 있다. 제1 배기구(610) 및 제2 배기구(620)는, 도 1 및 도 3에 도시한 바와 같이 각각 배기관(630, 631)을 통해 진공 배기 수단인 예를 들어 진공 펌프(640, 641)에 접속되어 있다. 또한, 제1 배기구(610)와 진공 펌프(640) 사이의 배기관(630)에는 압력 조정 수단인 자동 압력 제어 기기(APC, Auto Pressure Controller)(650)가 설치되어 있다. 마찬가지로, 제2 배기구(620)와 진공 펌프(641) 사이의 배기관(631)에는 압력 조정 수단인 자동 압력 제어기(651)가 설치되고, 제1 배기구(610) 및 제2 배기구(620)의 배기 압력이, 각각 독립적으로 제어 가능하게 구성되어 있다.
회전 테이블(2)과 진공 용기(1)의 저부(14) 사이의 공간에는, 도 1 및 도 5에 도시한 바와 같이 가열 수단인 히터 유닛(7)이 설치되고, 회전 테이블(2)을 통해 회전 테이블(2) 상의 웨이퍼(W)가, 프로세스 레시피에서 정해진 온도(예를 들어, 450℃)로 가열된다. 회전 테이블(2)의 주연 부근의 하방측에는, 회전 테이블(2)의 상방 공간으로부터 배기 영역(E1, E2)에 이르기까지의 분위기와 히터 유닛(7)이 놓여 있는 분위기를 구획하여 회전 테이블(2)의 하방 영역으로의 가스의 침입을 억제하기 위해, 링 형상의 커버 부재(71)가 설치되어 있다(도 5). 이 커버 부재(71)는, 회전 테이블(2)의 외연부 및 외연부보다 외주측을 하방측으로부터 면하도록 설치된 내측 부재(71a)와, 이 내측 부재(71a)와 진공 용기(1)의 내벽면 사이에 설치된 외측 부재(71b)를 구비하고 있다. 외측 부재(71b)는, 분리 영역(D)에 있어서 볼록 형상부(4)의 외연부에 형성된 굴곡부(46)의 하방에서, 굴곡부(46)와 근접하여 설치되고, 내측 부재(71a)는 회전 테이블(2)의 외연부 하방(및 외연부보다 약간 외측의 부분의 하방)에 있어서, 히터 유닛(7)을 전체 주위에 걸쳐 둘러싸고 있다.
히터 유닛(7)이 배치되어 있는 공간보다 회전 중심 부근의 부위에 있어서의 저부(14)는, 회전 테이블(2)의 하면의 중심부 부근에 있어서의 코어부(21)에 접근하도록 상방측으로 돌출되어 돌출부(12a)를 이루고 있다. 이 돌출부(12a)와 코어부(21) 사이는 좁은 공간으로 되어 있고, 또한 저부(14)를 관통하는 회전축(22)의 관통 구멍의 내주면과 회전축(22)의 간극이 좁게 되어 있고, 이들 좁은 공간은 케이스체(20)에 연통되어 있다. 그리고 케이스체(20)에는 퍼지 가스인 Ar 가스를 좁은 공간 내에 공급하여 퍼지하기 위한 퍼지 가스 공급관(72)이 설치되어 있다. 또한 진공 용기(1)의 저부(14)에는, 히터 유닛(7)의 하방에 있어서 주위 방향으로 소정의 각도 간격으로, 히터 유닛(7)의 배치 공간을 퍼지하기 위한 복수의 퍼지 가스 공급관(73)이 설치되어 있다(도 5에는 하나의 퍼지 가스 공급관(73)을 나타냄). 또한, 히터 유닛(7)과 회전 테이블(2) 사이에는, 히터 유닛(7)이 설치된 영역으로의 가스의 침입을 억제하기 위해, 외측 부재(71b)의 내주벽(내측 부재(71a)의 상면)으로부터 돌출부(12a)의 상단부와의 사이를 주위 방향에 걸쳐 덮는 덮개 부재(7a)가 설치되어 있다. 덮개 부재(7a)는, 예를 들어 석영으로 제작할 수 있다.
또한, 진공 용기(1)의 천장판(11)의 중심부에는 분리 가스 공급관(51)이 접속되어 있고, 천장판(11)과 코어부(21) 사이의 공간(52)에 분리 가스인 Ar 가스를 공급하도록 구성되어 있다. 이 공간(52)에 공급된 분리 가스는, 돌출부(5)와 회전 테이블(2)의 좁은 공간(50)을 통해 회전 테이블(2)의 웨이퍼 적재 영역측의 표면을 따라 주연을 향해 토출된다. 공간(50)은 분리 가스에 의해 공간(481) 및 공간(482)보다 높은 압력으로 유지될 수 있다. 따라서, 공간(50)에 의해, 제1 처리 영역(P1)에 공급되는 Si 함유 가스와 제2 처리 영역(P2)에 공급되는 산화 가스가, 중심 영역(C)을 통해 혼합되는 것이 억제된다. 즉, 공간(50)(또는 중심 영역(C))은 분리 공간(H)(또는 분리 영역(D))과 마찬가지로 기능할 수 있다.
진공 용기(1)의 측벽에는, 도 2, 도 3에 도시한 바와 같이, 외부의 반송 암(10)과 회전 테이블(2) 사이에서 기판인 웨이퍼(W)의 전달을 행하기 위한 반송구(15)가 형성되어 있다. 이 반송구(15)는 도시하지 않은 게이트 밸브에 의해 개폐된다. 또한 회전 테이블(2)에 있어서의 웨이퍼 적재 영역인 오목부(24)는 이 반송구(15)에 면하는 위치에서 반송 암(10)과의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달이 행해진다는 점에서, 회전 테이블(2)의 하방측에 있어서 전달 위치에 대응하는 부위에, 오목부(24)를 관통하여 웨이퍼(W)를 이면으로부터 들어올리기 위한 전달용 승강 핀 및 그 승강 기구(모두 도시하지 않음)가 설치되어 있다.
또한, 본 실시 형태에 의한 기판 처리 장치에는, 도 1에 도시한 바와 같이, 장치 전체의 동작의 컨트롤을 행하기 위한 컴퓨터로 이루어지는 제어부(100)가 설치되어 있고, 이 제어부(100)의 메모리 내에는, 제어부(100)의 제어하에서, 후술하는 기판 처리 방법을 기판 처리 장치에 실시시키는 프로그램이 저장되어 있다. 이 프로그램은 후술하는 기판 처리 방법을 실행하도록 스텝 군이 짜여져 있고, 하드 디스크, 콤팩트 디스크, 광자기 디스크, 메모리 카드, 플렉시블 디스크 등의 기록 매체(102)에 기억되어 있고, 소정의 판독 장치에 의해 기억부(101)로 읽어들여져, 제어부(100) 내에 인스톨된다.
제어부(100)는, 후술하는 본 실시 형태에 관한 성막 방법을 실시하기 위해, 샤워 헤드(30)의 원료 가스 공급부(32 내지 34) 및 클리닝 가스 공급부(35)에 접속되는 밸브, 유량 제어기(122 내지 125) 등도 제어한다.
다음으로, 본 발명의 실시 형태에 관한 성막 장치의 저면판(31)을 포함하는 샤워 헤드(30)의 구성에 대해 더 상세하게 설명한다.
도 6은, 샤워 헤드(30)의 저면판(31)의 저면(하면)의 구성의 일례를 도시한 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 저면판(31)의 하면에는, 주 원료 가스 공급부(32), 축측 원료 가스 공급부(33), 외주측 원료 가스 공급부(34) 및 클리닝 가스 공급부(35)가 형성되어 있다. 저면판(31)은 전체적으로, 축측을 중심으로 하여 전체적으로 대략 부채형의 평면 형상을 갖는다.
주 원료 가스 공급부(32), 축측 원료 가스 공급부(33) 및 외주측 원료 가스 공급부(34)는 모두, 부채형의 좌우 대칭 중심보다 회전 테이블(2)의 회전 방향의 상류측 부근에 설치되어 있다. 이에 의해, 원료 가스가 웨이퍼(W)의 표면에 공급되고 나서, 웨이퍼(W)의 표면에 흡착되기 위해 충분한 거리와 시간을 확보할 수 있어, 흡착 효율이 양호해진다. 따라서, 원료 가스 공급부(32 내지 34)는, 제1 처리 영역(P1)의 상류측에 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 축측 원료 가스 공급부(33) 및 외주측 원료 가스 공급부(34)는, 원료 가스 공급부(32)의 근방에 설치되고, 원료 가스 공급부(32)로부터 공급되는 원료 가스의 농도 조정을 행하는 것이 가능한 위치에 설치되어 있다.
원료 가스 공급부(32 내지 34)보다 더 상류측에는, 클리닝 가스 공급부(35)가 설치되어 있다. 클리닝 가스 공급부(35)는, 진공 용기(1) 내를 클리닝할 때에 클리닝용 가스를 공급하는 가스 공급 수단이며, 메인터넌스 시에 사용할 수 있다. 클리닝 가스 공급부(35)는, 드라이 클리닝 시에 진공 용기(1) 내에 클리닝 가스를 공급함으로써, 회전 테이블(2)을 클리닝할 뿐만 아니라, 샤워 헤드(30)의 저면판(31)도 클리닝한다. 저면판(31)에는, 원료 가스 공급부(32 내지 34)도 형성되어 있고, 클리닝 시에 이것들도 클리닝하는 편이 당연히 바람직하기 때문에, 클리닝 가스 공급부(35)는, 원료 가스 공급부(32 내지 34)보다 상류측에 설치되는 것이 바람직하다. 여기서, 상류측이란, 회전 테이블(2)의 회전 방향 상류측인 동시에, 드라이 클리닝 시에 배기하는 배기구(610)의 상류측이기도 하다. 즉, 드라이 클리닝은, 배기 구멍(610)으로부터 진공 펌프(640)에 의해 배기를 하면서, 또한 회전 테이블(2)을 회전시키면서 행한다. 배기구(610) 쪽으로 클리닝 가스는 흘러가기 때문에, 클리닝 가스의 배기 방향의 상류측에 클리닝 가스 공급부(35)를 설치하면, 광범위에 걸쳐 클리닝이 가능해진다. 따라서, 클리닝 가스 공급부(35)는, 드라이 클리닝 시에 있어서의 배기 방향의 상류측에 설치되는 것이 바람직하고, 원료 가스 공급부(32 내지 34)보다 더 상류측에 설치되는 것이 보다 바람직하다. 그리고 배기 방향의 상류측은, 회전 테이블(2)의 회전 방향의 상류측과 일치한다.
상술한 바와 같이, 원료 가스 공급부(32 내지 34)도 제1 처리 영역(P1) 내에서 회전 테이블(2)의 회전 방향 상류측에 설치되는 것이 바람직하고, 클리닝 가스 공급부(35)는 원료 가스 공급부(32 내지 34)보다 배기 방향 상류측, 즉, 회전 테이블(2)의 회전 방향 상류측에 배치되는 것이 바람직하므로, 클리닝 가스 공급부(35)는, 제1 처리 영역(P1)의 상류측 단부와, 원료 가스 공급부(32 내지 34) 사이의 좁은 영역에 설치되게 된다. 따라서, 클리닝 가스 공급부(35)는, 원료 가스 공급부(32 내지 34)의 근방에 설치된다. 도 6에 있어서는, 원료 가스 공급부(32 내지 34)와 인접하도록, 원료 가스 공급부(32 내지 34)와 대략 평행하게 배열되어 배치되어 있다. 이러한 배치의 경우, 성막 처리 중에 있어서, 클리닝 가스 공급부(35)로부터 질소 등의 퍼지 가스를 공급하면, 원료 가스 공급부(32 내지 34)로부터의 원료 가스 공급에 영향을 미칠 우려가 있다. 즉, 원료 가스 공급부(32 내지 34)로부터 공급된 원료 가스가, 상류측의 근방으로부터 공급된 질소 가스의 영향을 받아, 균일한 원료 가스의 웨이퍼(W) 상으로의 흡착이 행해지지 않아, 면내 균일성이 저하될 우려가 있다.
그래서 본 실시 형태에 관한 성막 장치 및 성막 방법에서는, 성막 처리 시에는, 클리닝 가스 공급부(35)로부터의 퍼지 가스의 공급은 행하지 않도록 한다. 이에 의해, 성막 처리의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다. 또한, 클리닝 가스 공급부(35) 내에, 원료 가스가 부착되어, 파티클이 될 우려도 있지만, 성막 시 이외의 타이밍에 클리닝 가스 공급부(35) 내에 퍼지 가스를 공급하여, 그러한 파티클 발생도 방지한다. 이러한 성막 방법의 상세에 대해서는 후술한다.
도 7은, 샤워 헤드(30)의 저면판(31)의 상면의 구성의 일례를 도시한 도면이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 도 6과 대응하는 위치에 원료 가스 공급부(32), 축측 원료 가스 공급부(33), 외주측 원료 가스 공급부(34) 및 클리닝 가스 공급부(35)가 설치된다. 또한, 도 7에 있어서, 주 원료 가스 공급부(32)의 저면에는 원료 가스 토출 구멍(32a), 축측 원료 가스 공급부(33)의 저면에는 축측 원료 가스 토출 구멍(33a)이 형성된다. 또한, 외주측 원료 가스 공급부(34)의 저면에는 외주측 원료 가스 토출 구멍(34a)이 형성되고, 클리닝 가스 공급부(35)의 저면에도, 클리닝 가스 토출 구멍(35a)이 형성되어 있다.
또한, 각 가스 토출 구멍(32a, 33a, 34a, 35a)은, 직선 형상으로 형성된 가스 공급부(32, 33, 34, 35)의 저면에, 역시 직선 형상으로 배열되어 형성되어 있다.
도 8은, 샤워 헤드(30)의 전체 구성의 일례를 도시한 사시도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 샤워 헤드(30)는, 저면판(31)과, 중간단부(36)과, 상단부(37)와, 중앙부(38)와, 가스 도입로(32b 내지 35b)와, 가스 도입부(32c 내지 35c)를 갖는다. 또한, 샤워 헤드(30)는, 저면판(31)을 포함하여, 예를 들어 알루미늄 등의 금속 재료로 구성되어도 된다.
가스 도입부(32c 내지 34c, 35c)는, 외부로부터 원료 가스 및 클리닝 가스를 각각 도입하기 위한 도입구이며, 예를 들어 조인트로서 구성된다. 가스 도입부(32c 내지 35c)는, 4개의 가스 도입로(32b 내지 35b)에 대응하여 4개 설치되어 있고, 개별로 가스의 공급이 가능한 구성으로 되어 있다. 또한, 가스 도입부(32c 내지 35c)의 하방에는, 가스 도입로(32b 내지 32c)가 형성되고, 도 7에서 설명한 원료 가스 공급부(32 내지 34) 및 클리닝 가스 공급부(35)에 직접적으로 접속이 가능한 구성으로 되어 있다.
중앙부(38)는, 가스 도입부(32c 내지 35c) 및 가스 도입로(32b 내지 35b)를 가짐과 함께, 회전 가능하게 구성되어 있다. 이에 의해, 샤워 헤드(30)의 각도를 조정할 수 있고, 프로세스에 따라서 주 원료 가스 공급부(32), 축측 원료 가스 공급부(33) 및 외주측 원료 가스 공급부(34)의 위치를 미세 조정할 수 있다.
상단부(37)는, 상부가 프레임으로서 기능하고, 천장판(11)에 설치 가능한 구조를 갖는다. 또한, 중간단부(36)는, 상단부(37)와 저면판(31)을 접속하는 역할을 함과 함께, 클리닝 가스 공급부(35)의 클리닝 가스 공급로가 내부에 형성되어 있어, 클리닝 가스의 공급로로서도 기능한다.
이와 같이, 샤워 헤드(30)에 있어서는, 진공 용기(1)의 상면의 천장판(11)으로부터 원료 가스 및 클리닝 가스가 도입된다.
도 9는, 원료 가스 공급부 및 클리닝 가스 공급부를 노즐로 구성한 경우의 실시 형태를 도시한 평면도이다. 도 10은, 원료 가스 공급부 및 클리닝 가스 공급부를 노즐로 구성한 경우의 실시 형태를 도시한 단면도이다.
도 9에 있어서, 제1 처리 영역(P1) 내에, 원료 가스 노즐(320)과, 클리닝 가스 노즐(350)이 설치되어 있다. 원료 가스 노즐(320) 및 클리닝 가스 노즐(350)의 상방측에는, 원료 가스를 웨이퍼(W)를 따라 통류시키기 위해, 또한 분리 가스가 웨이퍼(W)의 근방을 피하여 진공 용기(1)의 천장판(11)측을 통류하도록, 노즐 커버(230)가 설치되어 있다.
도 10에 도시한 바와 같이, 노즐 커버(230)는, 원료 가스 노즐(320) 및 클리닝 가스 노즐(350)을 수납하기 위해 하면측이 개구되는 개략 상자형의 커버체(231)와, 이 커버체(231)의 하면측 개구 단부에 있어서의 회전 테이블(2)의 회전 방향 상류측 및 하류측에 각각 접속된 판 형상체인 정류판(232)을 구비하고 있다. 또한, 회전 테이블(2)의 회전 중심측에 있어서의 커버체(231)의 측벽면은, 원료 가스 노즐(320) 및 클리닝 가스 노즐(350)의 선단부에 대향하도록 회전 테이블(2)을 향해 연장 돌출되어 있다. 또한, 회전 테이블(2)의 외연측에 있어서의 커버체(231)의 측벽면은, 원료 가스 노즐(320) 및 클리닝 가스 노즐(350)에 간섭하지 않도록 절결되어 있다.
이와 같이, 샤워 헤드(30)가 아닌, 원료 가스 노즐(320) 및 클리닝 가스 노즐(350)을 사용한 구성이어도 된다. 이 경우에도, 노즐 커버(230)의 하면(특히, 정류판(232)의 하면) 및 원료 가스 노즐(320)을 효과적으로 클리닝하는 관점에서는, 클리닝 가스 노즐(350)은, 원료 가스 노즐(320)의 배기 방향에 있어서의 상류측에, 원료 가스 노즐(320)에 접근하여 인접하도록 평행하게 배치되는 것이 바람직하다. 이러한 배치인 경우에도, 성막 처리 시에 클리닝 가스 노즐(350)로부터 퍼지 가스를 공급하면, 성막의 면내 균일성에 영향을 미칠 우려가 있으므로, 본 실시 형태에 관한 성막 장치 및 성막 방법을 적합하게 적용할 수 있다.
[성막 방법]
이하, 본 발명의 실시 형태에 관한 성막 방법에 대해 설명한다. 본 실시 형태에 관한 성막 방법에서는, 상술한 본 실시 형태에 관한 성막 장치를 사용한 예를 들어 설명한다. 본 실시 형태에 관한 성막 방법은, 원료 가스 및 반응 가스의 종류는 불문하고, 다양한 박막을 성막하는 프로세스에 적용 가능하지만, 설명을 용이하게 하기 위해, 원료 가스로서 Si 함유 가스를 공급하고, 반응 가스로서 산화 가스를 공급한 예를 들어 설명한다.
먼저, 웨이퍼(W)를 진공 용기(1) 내에 반입한다. 웨이퍼(W) 등의 기판의 반입 시에는, 우선 게이트 밸브(G)를 개방한다. 그리고 회전 테이블(2)을 간헐적으로 회전시키면서, 반송 암(10)에 의해 반송구(15)를 통해 회전 테이블(2) 상에 적재한다.
이어서, 게이트 밸브(G)를 폐쇄하여, 진공 펌프(64) 및 압력 조정부(65)에 의해 진공 용기(1) 내를 소정의 압력으로 한 상태에서, 회전 테이블(2)을 회전시키면서, 히터 유닛(7)에 의해 웨이퍼(W)를 소정의 온도로 가열한다. 이때, 분리 가스 노즐(41, 42)로부터는, 분리 가스, 예를 들어 N2 가스가 공급된다. 이러한 진공 용기(1) 내의 성막 조건의 조정을, 성막 전 처리 공정이라고 칭한다.
계속해서, 샤워 헤드(30)의 원료 가스 공급부(32 내지 34)로부터는 실리콘 함유 가스를 공급하고, 반응 가스 노즐(50)로부터는 산화 가스를 공급한다. 이때, 샤워 헤드(30)의 클리닝 가스 공급부(35)로부터는, 퍼지 가스를 포함하는 어느 가스도 공급하지 않는다. 이에 의해, 원료 가스 공급부(32 내지 34)로부터의 원료 가스의 흐름에 전혀 영향을 미치지 않고, 원료 가스의 균일한 웨이퍼(W) 표면으로의 흡착이 가능해진다.
웨이퍼(W)의 표면에서는, 회전 테이블(2)의 회전에 의해 제1 처리 영역(P1)에 있어서 Si 함유 가스가 흡착되고, 이어서 제2 처리 영역(P2)에 있어서 웨이퍼(W) 상에 흡착된 Si 함유 가스가, 산소 가스에 의해 산화된다. 이에 의해, 박막성분인 실리콘 산화막의 분자층이 1층 또는 복수 층 형성되어 반응 생성물이 형성되고, 웨이퍼(W)의 표면 상에 퇴적된다.
이때, 제2 처리 영역(P2)에 있어서의 클리닝 가스 노즐(60)로부터는, 퍼지 가스를 포함하는 어느 가스를 공급하지 않아도 되고, 소량의 퍼지 가스를 공급해도 된다. 제2 처리 영역(P2)에서 반응 가스 노즐(50)로부터 공급되는 가스는 산화 가스이며, 원료 가스보다 훨씬 대유량으로 공급되고, 또한 Si 함유 가스와 같은 흡착을 하지 않으므로, 공간적인 가스류의 영향을 받기 어렵기 때문이다. 따라서, 제2 처리 영역(P2)에 있어서의 클리닝 가스 노즐(60)로부터 퍼지 가스를 공급할지 여부는, 프로세스, 용도에 따라서 정해도 된다.
본 실시 형태에 있어서는, 회전 테이블(2)의 회전을 계속함으로써, 웨이퍼(W) 표면으로의 원료 가스의 흡착, 웨이퍼(W) 표면에 흡착된 원료 가스 성분의 산화가 이 순서로 다수 회에 걸쳐 행해진다. 즉, ALD법에 의한 성막 처리가, 회전 테이블(2)의 회전에 의해, 다수 회에 걸쳐 행해진다.
또한, 본 실시 형태에 관한 성막 장치에 있어서의 제1 처리 영역(P1)과 제2 처리 영역(P2) 사이에는, 회전 테이블(2)의 주위 방향을 따라 분리 영역(D)을 배치하고 있다. 그 때문에, 분리 영역(D)에 있어서, Si 함유 가스와 산화 가스의 혼합이 저지되면서, 각 가스가 배기구(610, 620)를 향해 배기되어 간다. 이 배기 방향은, 상술한 바와 같이, 회전 테이블(2)의 회전 방향과 동일하다.
성막 처리에 의해 퇴적된 박막이 소정 막 두께에 도달하면, 원료 가스 공급부(32 내지 34)로부터의 Si 함유 가스의 공급을 정지한다. 그 후, 충분히 산화를 행하기 위해, 반응 가스 노즐(50)로부터 산화 가스를 공급한 상태에서, 회전 테이블(2)의 회전을 계속하는 성막 후 처리 공정을 행한다. 이에 의해, 미반응 Si 함유 가스가 산화 가스와 반응하여, 실리콘 산화막이 치밀화되고, 품질이 향상된다. 그 후에는 산화 가스의 공급도 정지함과 함께, 퍼지 가스(N2)의 공급도 정지하여, 회전 테이블(2)의 회전을 정지시킨다. 진공 용기(1) 내의 온도, 압력 등의 조건도 원상태로 되돌려도 된다. 이러한 성막 후의 처리를 성막 후 처리 공정이라고 칭한다.
이후에는 반출 공정이 행해져, 웨이퍼(W)를 진공 용기(1)로부터 반출한다. 웨이퍼(W)의 반출은, 복수 매의 웨이퍼(W)를 순차 반출하여, 모든 웨이퍼(W)가 진공 용기(1)로부터 반출되고, 그 후에 새로운 웨이퍼(W)를 진공 용기(1) 내로 반입해도 된다. 한편, 1매의 웨이퍼(W)를 반출하면, 반출되어 빈 오목부(24)에 새로운 웨이퍼(W)를 반입하는 식으로, 1매별로 웨이퍼(W)를 교체하는 반출 방법이어도 된다. 교체 반출의 경우에는, 다음 웨이퍼(W)의 반입 공정과 처리 완료된 웨이퍼(W)의 반출 공정이 동시에 행해지게 된다.
이와 같이, 성막 처리에서는, 기판 반입 공정, 성막 전 처리 공정, 성막 공정, 성막 후 처리 공정, 및 기판 반출 공정(기판 교체 공정을 포함함)으로 이루어진다. 이 중, 성막 공정은, 원료 가스가 웨이퍼(W)에 공급되는 공정이지만, 다른 공정은, 원료 가스가 웨이퍼(W)에 공급되지 않는 공정이다. 따라서, 성막 공정 이외의 공정에서는, 클리닝 가스 공급부(35)로부터 퍼지 가스를 공급하여, 클리닝 가스 라인을 퍼지하는 것이 가능하다. 즉, 본 실시 형태에 관한 성막 방법에서는, 성막 공정에 있어서, 클리닝 가스 공급부(35)로부터 퍼지 가스를 공급하는 일 없이 원료 가스를 웨이퍼(W)에 공급하여 흡착시키는 원료 가스 흡착 공정과, 클리닝 가스 공급부(35)로부터 퍼지 가스를 공급하는 일 없이 반응 가스를 웨이퍼(W)에 공급하여, 웨이퍼(W)의 표면에 흡착된 원료 가스와의 반응 생성물을 퇴적시키는 반응 공정을 포함한다. 이에 의해, 성막 처리의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다.
그리고 필요에 따라서, 성막 공정 이외의 기판 반입 공정, 성막 전 처리 공정, 성막 후 처리 공정 및 기판 반출 공정(기판 교체 공정을 포함함)의 일부 또는 모든 공정에 있어서, 클리닝 가스 공급부(35)로부터 퍼지 가스(예를 들어 N2)를 공급하는 공정을 갖는다. 이에 의해, 성막 처리에 영향을 미치는 일 없이 클리닝 라인의 퍼지를 행하여, 원료 가스의 부착에 기인하는 파티클을 저감시킬 수 있다.
이하, 본 실시 형태에 관한 성막 방법의 구체적인 시퀀스에 대해 설명한다. 또한, 공급하는 가스는 일반화하여 설명한다.
도 11은, 본 실시 형태에 관한 성막 방법의 제1 시퀀스를 나타낸 도면이다. 도 11에 있어서, 시퀀스·스텝 번호와, 구체적인 공정의 관계가 나타나 있다.
먼저, 스텝 S1에 있어서, 기판 반입 공정이 행해진다. 구체적으로는, 진공 용기(1) 내에 복수 매의 웨이퍼(W)가 반입되어, 오목부(24) 상에 각각 적재된다.
스텝 S2에서는, 성막 전 처리 공정이 행해진다. 구체적으로는, 진공 용기(1) 내의 압력, 온도가 성막 조건에 합치하도록 조정되고, 분리 가스(퍼지 가스)가 진공 용기(1) 내에 공급된다. 또한, 회전 테이블(2)의 회전도 개시된다.
이 스텝 S1 및 스텝 S2의 기판 반입 공정 및 성막 전 처리 공정에서는, 클리닝 가스 공급부(35)로부터 퍼지 가스를 공급하여, 퍼지 가스 라인의 퍼지가 가능하다. 따라서 필요에 따라서, 퍼지 가스 라인의 퍼지를 행해도 된다.
스텝 S3에서는, 성막 공정이 행해진다. 구체적으로는, 클리닝 가스 공급부(35)로부터는 퍼지 가스를 포함하는 어느 가스도 공급하지 않고, 원료 가스 공급부(32 내지 34)로부터 원료 가스를 공급함과 함께, 반응 가스 공급부로부터 반응 가스(산화 가스 또는 질화 가스)를 공급하여, 회전 테이블(2)의 회전을 계속한다. 이에 의해, 원료 가스의 웨이퍼(W)에 대한 흡착, 흡착된 원료 가스의 산화 또는 질화가 행해져, 반응 생성물의 분자층이 퇴적된다. 원료 가스의 공급 시, 클리닝 가스 공급부(35)로부터는 퍼지 가스를 포함하는 어느 가스도 공급되어 있지 않으므로, 원료 가스의 흡착은 다른 가스의 영향을 받지 않고, 균일한 웨이퍼(W)의 표면에 흡착된다. 이에 의해, 성막 처리의 균일성이 향상된다. 또한, 클리닝 가스 노즐(60)로부터의 퍼지 가스의 공급은, 필요에 따라서 행해도 된다. 막 두께가 소정의 막 두께로 될 때까지, 스텝 S3의 성막 공정을 반복한다. 소정의 막 두께에 도달하면, 성막 공정을 종료한다.
스텝 S4에서는, 성막 후 처리 공정이 행해진다. 성막 후 처리 공정에서는, 원료 가스의 공급은 정지하고, 반응 가스 및 분리 가스의 공급을 계속한다. 또는, 반응 가스의 공급은 행하지 않고, 분리 가스만을 공급한 상태에서, 회전 테이블(2)을 계속적으로 회전시킨다. 그 후, 회전 테이블(2)의 회전을 정지하고, 필요에 따라서, 압력 등의 조건도 변경하여, 진공 용기(1) 내의 상태를 조정한다. 즉, 웨이퍼(W)를 진공 용기(1)로부터 반출하기 위한 준비를 행한다. 이 단계에서는, 원료 가스의 공급은 정지되어 있고, 클리닝 가스 라인의 퍼지는 가능한 상태이므로, 필요에 따라서 클리닝 가스 공급부(35)로부터 퍼지 가스를 공급한다.
스텝 S5에서는, 기판 교체 공정이 행해진다. 구체적으로는, 성막 처리가 행해진 웨이퍼(W)를 진공 용기(1)로부터 반출하고, 웨이퍼(W)가 반출되어 빈 오목부(24)에 새로운 웨이퍼(W)를 적재한다. 즉, 웨이퍼(W)의 반출과 반입이 웨이퍼(W)별로(오목부(24)별로) 순차 행해진다. 기판 교체 공정에 있어서도, 클리닝 가스 라인의 퍼지는 가능하기 때문에, 필요에 따라서, 클리닝 가스 공급부(35)로부터 퍼지 가스를 공급한다.
스텝 S6으로부터는, 스텝 S2와 마찬가지로, 성막 전 처리 공정을 행한다. 내용은, 스텝 S2와 마찬가지이므로, 그 설명을 생략한다. 성막 전 처리 공정에 있어서도, 클리닝 가스 라인의 퍼지는 가능하므로, 필요에 따라서, 클리닝 가스 공급부(35)로부터 퍼지 가스를 공급한다. 이와 같이, 스텝 S4의 성막 후 처리 공정으로부터, 스텝 S6의 성막 전 처리 공정까지의 기간에 있어서, 연속적으로 클리닝 가스 라인을 퍼지하는 것도 가능하다. 물론, 이 중의 일부의 공정에서 실시해도 된다. 또한, 클리닝 가스 라인의 퍼지는, 일부의 공정의 모든 기간이 아니어도 되고, 일부의 공정의 일부의 기간이어도 된다. 이와 같이, 클리닝 가스 라인의 퍼지는, 성막 공정 이외의 임의의 기간에 행할 수 있다.
스텝 S7 내지 S9까지, 스텝 S3 내지 S5와 마찬가지로, 성막 공정, 성막 후 처리 공정, 기판 교체 공정을 반복한다. 이후, 마찬가지의 반복을 행한다.
스텝 Sn에 있어서, 웨이퍼(W)의 반출이 행해진다. 이때는, 웨이퍼(W)를 교체하는 것은 아니고, 모든 웨이퍼(W)를 순차 반출한다. 모든 웨이퍼(W)를 반출하면, 드라이 클리닝을 행한다. 구체적으로는, 클리닝 가스 공급부(35) 및 클리닝 가스 노즐(60)로부터 ClF3 등의 클리닝 가스를 공급하고, 회전 테이블(2), 샤워 헤드(30)에 부착된 원료 가스 및 반응 생성물을 에칭에 의해 제거한다.
드라이 클리닝이 종료되면, 다시 스텝 S1로부터 시퀀스를 반복한다. 이와 같이, 본 실시 형태에 관한 성막 방법의 제1 시퀀스에 의하면, 성막 공정 이외의 다양한 공정에 있어서 클리닝 가스 공급부(35)를 퍼지할 수 있어, 성막 처리의 면내 균일성을 향상시킬 수 있음과 함께, 파티클의 발생도 확실하게 억제할 수 있다.
도 12는, 본 실시 형태에 관한 성막 방법의 제2 시퀀스를 나타낸 도면이다. 표시 형식에 관해서는, 도 11과 마찬가지이다.
스텝 S1의 반입 공정으로부터, 스텝 S4의 성막 후 처리 공정까지는, 도 11의 스텝 S1 내지 S4와 마찬가지이므로, 그 설명을 생략한다. 또한, 성막 공정에서 클리닝 가스 공급부(35)로부터 어느 가스도 공급하지 않는 점도, 제1 시퀀스와 동일한 것은 물론이다.
단, 이들 스텝 S1 내지 S4에 있어서, 클리닝 가스 공급부(35)의 퍼지는 일절 행하고 있지 않은 점에서, 제1 시퀀스와는 상이하다.
스텝 S5에서는, 기판 반출 공정이 행해진다. 기판 반출 공정에서는, 성막 처리 완료된 모든 웨이퍼(W)가 진공 용기(1)로부터 반출된다.
스텝 S6에서는, 클리닝 라인 퍼지 공정이 행해진다. 구체적으로는, 클리닝 가스 공급부(35)로부터 퍼지 가스가 공급되어, 클리닝 가스 라인이 퍼지된다. 이때, 클리닝 가스 노즐(60)도 동시에 퍼지를 행해도 된다.
이와 같이, 제2 시퀀스에서는, 진공 용기(1) 내에 웨이퍼(W)가 존재하지 않는 상태에서 클리닝 가스 라인의 퍼지가 행해진다. 웨이퍼(W)가 진공 용기(1) 내에 존재하지 않을 때에 퍼지가 행해지기 때문에, 파티클이 웨이퍼(W) 상에 살포되는 것을 완전히 방지할 수 있어, 보다 확실한 퍼지를 행할 수 있다.
스텝 S7 내지 S12에서는, 스텝 S1 내지 S6과 마찬가지인 시퀀스를 반복한다. 또한, 필요에 따라서, 웨이퍼(W)가 진공 용기(1) 내에 존재하지 않을 때, 드라이 클리닝을 행하도록 해도 된다.
이와 같이, 본 실시 형태에 관한 성막 방법의 제2 시퀀스에 의하면, 성막 처리의 면내 균일성을 향상시킬 수 있음과 함께, 웨이퍼(W) 상에 파티클이 살포될 우려를 완전히 없애면서, 클리닝 가스 라인을 퍼지할 수 있다.
또한, 샤워 헤드(30)의 클리닝 가스 공급부(35)를, 도 9, 도 10에 나타낸 클리닝 가스 노즐(350)로 치환해도 되는 것은 물론이다.
또한, 본 실시 형태에서는, 클리닝 가스 공급부(35) 및 클리닝 가스 노즐(350)이 각각 원료 가스 공급부(32 내지 34) 및 원료 가스 노즐(320)의 상류측의 근방에 배치된 예를 들어 설명하였지만, 그 점은 필수는 아니며, 클리닝 가스 공급부(35) 및 클리닝 가스 노즐(350)로부터의 성막 중의 퍼지 가스가 면내 균일성에 영향을 미치는 경우에는, 다양한 구성에 적용 가능하다. 즉, 클리닝 가스 공급부(35) 및 클리닝 가스 노즐(350)이, 원료 가스 공급부(32 내지 34) 및 원료 가스 노즐(320)과 이격되어 있거나, 하류측에 배치되어 있거나 한 경우라도 적용 가능하다. 어떠한 구성이라도, 클리닝 가스 공급부로부터의 퍼지 가스의 공급이 성막 처리에 영향을 미치는 것은 충분히 생각할 수 있기 때문이다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해 상세하게 설명하였지만, 본 발명은, 상술한 실시 형태에 제한되지 않고, 본 발명의 범위를 일탈하는 일 없이, 상술한 실시 형태에 다양한 변형 및 치환을 가할 수 있다.
1 : 진공 용기
2 : 회전 테이블
24 : 오목부
30 : 샤워 헤드
31 : 저면판
32 : 원료 가스 공급부
33 : 축측 원료 가스 공급부
34 : 외주측 원료 가스 공급부
35 : 클리닝 가스 공급부
50 : 반응 가스 노즐
60 : 클리닝 가스 노즐
32a 내지 35a : 가스 토출 구멍
32b 내지 35b : 가스 도입로
32c 내지 35c : 가스 도입부
121 내지 125 : 유량 제어기
131 내지 135 : 가스 공급원
P1, P2 : 처리 영역
W : 웨이퍼

Claims (13)

  1. 원료 가스 공급부와, 클리닝 가스 공급부를 갖는 성막 장치를 사용한 성막 방법이며,
    상기 성막 장치의 처리실에 기판을 반입하는 반입 공정과,
    상기 처리실 내의 압력 및 온도를 포함하는 성막 조건을 조정하는 성막 전 처리 공정과,
    상기 클리닝 가스 공급부에 퍼지 가스를 공급하는 일 없이 상기 원료 가스 공급부로부터 원료 가스를 기판에 공급하여 상기 원료 가스를 상기 기판에 흡착시키는 공정과,
    상기 클리닝 가스 공급부에 퍼지 가스를 공급하는 일 없이, 상기 원료 가스가 흡착된 상기 기판에 상기 원료 가스와 반응하여 반응 생성물을 생성 가능한 반응 가스를 공급하여, 상기 기판 상에 상기 반응 생성물을 퇴적시키는 공정과,
    상기 원료 가스를 상기 기판에 흡착시키는 공정 및 상기 기판 상에 상기 반응 생성물을 퇴적시키는 공정을, 상기 반응 생성물이 소정의 두께가 될 때까지 주기적으로 반복하는 성막 공정과,
    상기 성막 공정 후에, 상기 원료 가스의 공급을 정지하여 상기 처리실 내의 상태를 조정하는 성막 후 처리 공정과,
    상기 기판을 상기 처리실로부터 반출하는 반출 공정을 더 갖고,
    상기 반입 공정, 상기 성막 전 처리 공정, 상기 성막 공정, 상기 성막 후 처리 공정 및 상기 반출 공정을 주기적으로 반복하고, 상기 성막 공정 이외의 상기 반입 공정, 상기 성막 전 처리 공정, 상기 성막 후 처리 공정 및 상기 반출 공정의 일부 또는 모든 기간에 있어서, 상기 클리닝 가스 공급부에 퍼지 가스를 공급하여 상기 클리닝 가스 공급부를 퍼지하는 클리닝 라인 퍼지 공정을 더 갖는, 성막 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 클리닝 라인 퍼지 공정은, 상기 반출 공정과 상기 반입 공정 사이의 상기 처리실 내에 상기 기판이 존재하지 않을 때에 행해지는, 성막 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 처리실은 복수의 기판을 수용 가능하고,
    상기 반입 공정 및 상기 반출 공정은, 상기 복수의 기판 중 1매를 상기 처리실로부터 반출하고 나서 반출된 스페이스에 새로운 기판을 반입하는 교체 공정을 포함하는, 성막 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 클리닝 가스 공급부는, 상기 원료 가스 공급부의 근방에 배치되어 있는, 성막 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 클리닝 가스 공급부는, 상기 처리실 내에 설치된 배기구로부터의 배기에 의해 형성되는 배기 방향에 있어서, 상기 원료 가스 공급부의 상류측에 설치된, 성막 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 처리실 내에는, 복수의 기판을 주위 방향을 따라 적재 가능한 기판 적재 영역을 갖는 회전 테이블이 설치되고,
    상기 회전 테이블의 상방에 있어서, 상기 회전 테이블의 회전 방향을 따라 서로 이격되어 원료 가스 흡착 영역 및 반응 생성물 퇴적 영역이 마련되고,
    상기 회전 테이블을 회전시킴으로써, 상기 복수의 기판에 상기 원료 가스 흡착 영역 및 상기 반응 생성물 퇴적 영역을 순차 통과시키고,
    상기 복수의 기판이 상기 원료 가스 흡착 영역을 통과하였을 때에 상기 원료 가스를 상기 기판에 흡착시키는 공정을 실행하고,
    상기 복수의 기판이 상기 반응 생성물 퇴적 영역을 통과하였을 때에 상기 기판 상에 상기 반응 생성물을 퇴적시키는 공정을 실행하는, 성막 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 원료 가스 공급부 및 상기 클리닝 가스 공급부는, 상기 회전 테이블의 반경 방향을 따라 연장된 직선적인 평면 형상을 가짐과 함께, 평행하게 배열되어, 상기 원료 가스 흡착 영역 내에 설치되어 있는, 성막 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 원료 가스 공급부 및 상기 클리닝 가스 공급부는, 샤워 헤드의 저면에 설치되어 있는, 성막 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 원료 가스 공급부 및 상기 클리닝 가스 공급부는, 상기 회전 테이블에 평행하게 설치된 정류판으로 덮인 서로 독립된 가스 노즐인, 성막 방법.
  10. 처리실과,
    상기 처리실 내에 설치되고, 주위 방향을 따라 기판을 적재 가능한 기판 적재 영역을 갖는 회전 테이블과,
    상기 회전 테이블의 표면에 원료 가스를 공급 가능하고, 상기 회전 테이블의 반경 방향을 따라 연장되어, 상기 기판 적재 영역을 상기 반경 방향에 있어서 덮도록 설치된 원료 가스 공급부와,
    상기 원료 가스 공급부의 근방에서, 상기 원료 가스 공급부와 평행하게 설치된 클리닝 가스 공급부와,
    상기 원료 가스 공급부 및 상기 클리닝 가스 공급부의 상기 회전 테이블의 회전 방향 하류측에, 상기 원료 가스 공급부 및 상기 클리닝 가스 공급부와 이격되어 설치되고, 상기 원료 가스와 반응하여 반응 생성물을 퇴적 가능한 반응 가스를 공급하는 반응 가스 공급부와,
    상기 클리닝 가스 공급부로부터 퍼지 가스를 공급하지 않는 상태에서 상기 원료 가스 공급부로부터 상기 원료 가스, 상기 반응 가스 공급부로부터 상기 반응 가스를 공급시킴과 함께, 상기 회전 테이블을 회전시켜 상기 기판의 표면으로의 상기 원료 가스의 흡착, 상기 기판의 표면에 흡착된 상기 원료 가스와 상기 반응 가스의 반응에 의해 상기 반응 생성물을 상기 기판의 표면 상에 퇴적시키는 성막 공정을 실시하는 제어를 행하는 제어부를 갖는, 성막 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 성막 공정을 실시하고 있지 않은 어느 때에, 상기 클리닝 가스 공급부로부터 상기 퍼지 가스를 공급시키는 제어를 행하는, 성막 장치.
  12. 삭제
  13. 삭제
KR1020190018945A 2018-03-02 2019-02-19 성막 방법 및 성막 장치 KR102491924B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2018-038039 2018-03-02
JP2018038039A JP6971887B2 (ja) 2018-03-02 2018-03-02 成膜方法及び成膜装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190104884A KR20190104884A (ko) 2019-09-11
KR102491924B1 true KR102491924B1 (ko) 2023-01-27

Family

ID=67768502

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190018945A KR102491924B1 (ko) 2018-03-02 2019-02-19 성막 방법 및 성막 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11702739B2 (ko)
JP (1) JP6971887B2 (ko)
KR (1) KR102491924B1 (ko)
CN (1) CN110218989B (ko)
TW (1) TWI791778B (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7037526B2 (ja) * 2019-09-10 2022-03-16 株式会社Kokusai Electric 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム
JP7274387B2 (ja) * 2019-09-24 2023-05-16 東京エレクトロン株式会社 成膜装置及び成膜方法
JP7098677B2 (ja) * 2020-03-25 2022-07-11 株式会社Kokusai Electric 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3476638B2 (ja) * 1996-12-20 2003-12-10 東京エレクトロン株式会社 Ｃｖｄ成膜方法
JP2003077839A (ja) * 2001-08-30 2003-03-14 Toshiba Corp 半導体製造装置のパージ方法及び半導体装置の製造方法
JP4235076B2 (ja) * 2003-10-08 2009-03-04 東京エレクトロン株式会社 半導体製造装置および半導体製造方法
JP5031013B2 (ja) * 2008-11-19 2012-09-19 東京エレクトロン株式会社 成膜装置、成膜装置のクリーニング方法、プログラム、プログラムを記憶するコンピュータ可読記憶媒体
JP6011417B2 (ja) * 2012-06-15 2016-10-19 東京エレクトロン株式会社 成膜装置、基板処理装置及び成膜方法
JP5857896B2 (ja) * 2012-07-06 2016-02-10 東京エレクトロン株式会社 成膜装置の運転方法及び成膜装置
JP6114708B2 (ja) * 2013-05-27 2017-04-12 東京エレクトロン株式会社 基板脱離検出装置及び基板脱離検出方法、並びにこれらを用いた基板処理装置及び基板処理方法
JP6123688B2 (ja) * 2014-01-29 2017-05-10 東京エレクトロン株式会社 成膜装置
JP6221932B2 (ja) * 2014-05-16 2017-11-01 東京エレクトロン株式会社 成膜装置
JP6298383B2 (ja) * 2014-08-19 2018-03-20 株式会社日立国際電気 基板処理装置及び半導体装置の製造方法
JP6388553B2 (ja) * 2015-03-03 2018-09-12 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置及び基板処理方法
JP6468955B2 (ja) * 2015-06-23 2019-02-13 東京エレクトロン株式会社 シリコン含有膜の成膜方法及び成膜装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN110218989A (zh) 2019-09-10
KR20190104884A (ko) 2019-09-11
JP2019153700A (ja) 2019-09-12
US11702739B2 (en) 2023-07-18
TW201945578A (zh) 2019-12-01
JP6971887B2 (ja) 2021-11-24
TWI791778B (zh) 2023-02-11
CN110218989B (zh) 2022-08-05
US20190271077A1 (en) 2019-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5031013B2 (ja) 成膜装置、成膜装置のクリーニング方法、プログラム、プログラムを記憶するコンピュータ可読記憶媒体
JP5107185B2 (ja) 成膜装置、基板処理装置、成膜方法及びこの成膜方法を実行させるためのプログラムを記録した記録媒体
US10475641B2 (en) Substrate processing apparatus
KR101569944B1 (ko) 성막 장치
TWI423367B (zh) 成膜裝置及基板處理裝置
JP5068780B2 (ja) 成膜装置、成膜方法、プログラム、およびコンピュータ可読記憶媒体
JP5262452B2 (ja) 成膜装置及び基板処理装置
JP5093162B2 (ja) 成膜装置、成膜方法及び記憶媒体
KR102170612B1 (ko) 클리닝 방법
JP6478847B2 (ja) 基板処理装置
KR102491924B1 (ko) 성막 방법 및 성막 장치
TWI547588B (zh) 成膜方法（一）
JP2010126797A (ja) 成膜装置、半導体製造装置、これらに用いられるサセプタ、プログラム、およびコンピュータ可読記憶媒体
JP6685216B2 (ja) 成膜装置、成膜方法、プログラム及びコンピュータ可読記憶媒体
US11214864B2 (en) Method for reducing metal contamination and film deposition apparatus
JP7042689B2 (ja) サセプタのドライクリーニング方法及び基板処理装置
JP7274387B2 (ja) 成膜装置及び成膜方法
JP6494495B2 (ja) 基板処理方法及び基板処理装置
JP2010129983A (ja) 成膜装置
US20240060170A1 (en) Film deposition apparatus and film deposition method

Legal Events

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