KR20130058627A - Film forming apparatus - Google Patents

Abstract

PURPOSE: A film forming apparatus is provided to prevent SiH2Cl2 gas from being mixed with different gases using individual gas supply lines, and restrain the generation of particles due to a gas byproduct. CONSTITUTION: A film forming process is performed on a wafer in a chamber(102). A process gas supply part(200) supplies a process gas to the chamber. The process gas supply part includes an NH3 supply part(200A), a SiH2Cl2 supply part(200B), and a TiCl4 supply part(200C). An exhausting part(300) includes an exhaust line(310) connected to the outlet of the chamber. A vacuum pump(330) is connected to the exhaust line. The vacuum pump maintains a vacuum pressure by vacuum absorption. [Reference numerals] (102) Chamber; (242C) Vaporizer; (320) Trap; (330) Vacuum pump

Description

성막 장치{FILM FORMING APPARATUS}[0001] FILM FORMING APPARATUS [0002]

본 발명은, SiH₂Cl₂ 가스와 그 밖의 처리 가스를 이용하여, 반도체 웨이퍼, 액정 기판, 태양 전지 기판 등의 기판상에 TiSiN막을 성막하는 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus for forming a TiSiN film on a substrate such as a semiconductor wafer, a liquid crystal substrate, or a solar cell substrate by using SiH ₂ Cl ₂ gas and other process gases.

TiSiN막은, 산화되기 어렵고, 높은 커버리지성을 가지므로, 예컨대 DRAM 메모리 등의 반도체 디바이스의 제조 과정에 있어서, 커패시터 부분의 폴리실리콘 플러그와의 배리어층 등에 이용된다. 이러한 TiSiN막의 성막에는, Si 함유 가스로서의 SiH₂Cl₂ 가스와, TiCl₄ 가스 등의 Ti 함유 가스, NH₃ 가스 등의 N 함유 가스가 이용된다.The TiSiN film is difficult to be oxidized and has high coverage, and is used, for example, in a barrier layer with a polysilicon plug of a capacitor portion in the process of manufacturing a semiconductor device such as a DRAM memory. For forming the TiSiN film, SiH ₂ Cl ₂ gas as a Si-containing gas, and Ti-containing gas such as TiCl ₄ gas and N-containing gas such as NH ₃ gas are used.

이들 처리 가스를 이용한 TiSiN막의 성막 장치에서는, 종래, 기판을 배치한 챔버 내에, Ti 함유 가스와 N 함유 가스를 소정의 타이밍에 공급 라인을 통해 공급함과 아울러, SiH₂Cl₂ 가스를 이들 Ti 함유 가스, N 함유 가스 중 어느 하나의 공급 라인(배관)에 합류시켜, 소정의 타이밍에 공급하도록 되어 있다(예컨대 특허 문헌 1 참조).In the TiSiN film formation apparatus using these process gases, a Ti-containing gas and an N-containing gas are supplied at a predetermined timing through a supply line and a SiH ₂ Cl ₂ gas is supplied to the Ti-containing gas , N-containing gas, and supplied at a predetermined timing (see, for example, Patent Document 1).

(선행 기술 문헌)(Prior art technical literature)

(특허 문헌)(Patent Literature)

(특허 문헌 1) 일본 특허 공개 2001-144032 호 공보
(Patent Document 1) Japanese Patent Laid-Open No. 2001-144032

그런데, SiH₂Cl₂ 가스는, 온도가 낮으면 상온에서도 매우 반응하기 쉬우므로, 종래와 같이 챔버 밖에 있어서 공통 배관을 통해 다른 가스와 혼합시키면, 이들 가스가 반응하여 반응 부생성물이 생성되어 배관의 내벽에 부착되어 퇴적되고, 파티클 발생의 원인이 되기 쉽다.However, when the temperature is low, the SiH ₂ Cl ₂ gas tends to react even at room temperature. Therefore, when the SiH ₂ Cl ₂ gas is mixed with another gas through a common pipe outside the chamber as in the conventional case, these gases react to generate reaction by- Deposited on the inner wall and deposited, which tends to cause particle generation.

이 때문에, SiH₂Cl₂ 가스는 다른 가스와 동시에 도입하지 않고, 퍼지(purge)하면서 교대로 도입하거나, 챔버 밖의 공통 배관을 가열하거나 하는 것도 생각할 수 있다.For this reason, it is also conceivable to introduce SiH ₂ Cl ₂ gas alternately with purge while alternately introducing the SiH ₂ Cl ₂ gas without introducing other gases, or to heat a common pipe outside the chamber.

그러나, 챔버 밖에 있어서는 공통 배관의 모든 부분을 가열하는 것은 구조상 어려운 경우도 많아, 공통 배관에 상온의 부분이 남아 있으면 거기서 반응하여 파티클이 발생할 우려가 있다. 또한, SiH₂Cl₂ 가스는 매우 반응하기 쉽기 때문에, 퍼지하더라도 배관 내에 잔류하고 있으면 다른 가스와 반응하여 파티클이 발생하여 버린다. 특히 SiH₂Cl₂ 가스는 NH₃ 가스와 매우 반응하기 쉬우므로, 약간이라도 SiH₂Cl₂ 가스가 잔류하고 있으면, NH₃ 가스를 통하게 하였을 때에 반응 부생성물이 생성되어 배관 내에 부착되고, 파티클이 발생하여 버린다.However, there are many cases where it is difficult to heat all the parts of the common pipe outside the chamber, and there is a possibility that particles will react when there is a room temperature portion remaining in the common pipe. Further, since the SiH ₂ Cl ₂ gas is highly reactive, even if it is purged, the SiH ₂ Cl ₂ gas reacts with other gases to generate particles when it remains in the pipe. Particularly, since the SiH ₂ Cl ₂ gas is very likely to react with the NH ₃ gas, if at least a SiH ₂ Cl ₂ gas remains, a reaction by-product is generated and adhered to the pipe when NH ₃ gas is passed through, .

이 경우, 공통 배관에 가능한 한 가스를 잔류시키기 않도록 퍼지 시간을 길게 하는 것도 가능하지만, 퍼지 시간을 길게 할수록 처리량(throughput)이 저하되어 버리기 때문에, 바람직하지 않다.In this case, the purge time can be lengthened so as not to allow the gas to remain in the common pipe as much as possible. However, the longer the purge time is, the lower the throughput is.

그래서, 본 발명은, 이러한 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 적어도 챔버 밖에 있어서는, SiH₂Cl₂ 가스가 다른 처리 가스와 혼합되지 않도록 할 수 있어, 이들 가스의 반응 부생성물에 의한 파티클의 발생을 억제할 수 있는 성막 장치를 제공하는 것에 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a process for producing SiH ₂ Cl ₂ gas, Which is capable of suppressing the generation of particles caused by the particles.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 한 관점에 따르면, SiH₂Cl₂ 가스와 다른 처리 가스를 이용하여 기판의 성막 처리를 행하는 성막 장치로서, 상기 기판을 탑재하는 탑재대를 구비한 챔버와, 상기 챔버에 마련되고, 복수의 가스 도입구로부터 도입된 가스를 상기 기판을 향해 토출하는 복수의 토출 구멍을 구비한 샤워 헤드와, 상기 SiH₂Cl₂ 가스를 상기 샤워 헤드의 가스 도입구까지 공급하는 공급 라인과, 상기 다른 처리 가스를 상기 샤워 헤드의 가스 도입구까지 공급하는 공급 라인을 구비하고, 상기 SiH₂Cl₂ 가스의 공급 라인은, 적어도 상기 샤워 헤드의 가스 도입구까지는 상기 다른 처리 가스의 공급 라인과는 합류하지 않도록 독립적으로 마련한 것을 특징으로 하는 성막 장치가 제동된다.In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention, there is provided a film forming apparatus for performing a film forming process of a substrate using SiH ₂ Cl ₂ gas and another process gas, the film forming apparatus comprising: a chamber provided with a mount table on which the substrate is mounted; A showerhead provided in the chamber and having a plurality of discharge holes for discharging gas introduced from a plurality of gas inlet ports toward the substrate; and a gas supply source for supplying the SiH ₂ Cl ₂ gas to the gas inlet of the showerhead And a supply line for supplying the other process gas to the gas introduction port of the showerhead, wherein the SiH ₂ Cl ₂ gas supply line is connected to at least the gas introduction port of the showerhead, The film forming apparatus is braked independently so as not to join with the supply line.

또한, 상기 챔버의 배기 라인에 접속되는 진공 펌프와, 상기 배기 라인의 상기 진공 펌프보다 상류측에 접속되어, 상기 배기 라인에 흐르는 가스에 의한 반응 부생성물을 포착하는 트랩과, 상기 SiH₂Cl₂ 가스의 공급 라인의 도중에서 분기하여 상기 배기 라인에 접속되는 프리플로우 라인(preflow line)과, 상기 SiH₂Cl₂ 가스의 공급 라인과 프리플로우 라인을 전환 가능한 개폐 밸브와, 상기 다른 처리 가스의 공급 라인의 도중에서 분기하여 상기 배기 라인에 접속되는 프리플로우 라인과, 상기 다른 처리 가스의 공급 라인과 프리플로우 라인을 전환 가능한 개폐 밸브를 구비하고, 적어도 상기 SiH₂Cl₂ 가스의 프리플로우 라인은, 상기 배기 라인의 상기 트랩보다 상류측에 접속되도록 하더라도 좋다.In addition, a vacuum pump connected to the exhaust line of the chamber, the trap which is connected to the upstream side of the vacuum pump in the exhaust line, trapping reaction by-products by gas flowing through the exhaust line, the SiH ₂ Cl ₂ A preflow line branched from the middle of the gas supply line and connected to the exhaust line; an open / close valve capable of switching the supply line and the free flow line of the SiH ₂ Cl ₂ gas; A free flow line branched in the middle of the line and connected to the exhaust line; and an open / close valve capable of switching the supply line and the free flow line of the other process gas, wherein at least the free flow line of the SiH ₂ Cl ₂ gas, And may be connected upstream of the trap of the exhaust line.

또한, 상기 샤워 헤드는, 상기 SiH₂Cl₂ 가스의 공급 라인에 접속된 가스 도입구로부터 도입되는 가스를 확산시키는 버퍼실과, 상기 다른 처리 가스의 공급 라인에 접속된 가스 도입구로부터 도입되는 가스를 확산시키는 버퍼실을 각각 따로따로 마련하고, 이들 버퍼실로부터의 가스는 각각 따로따로의 상기 토출 구멍으로부터 토출되도록 구성하더라도 좋다.The showerhead may further comprise a buffer chamber for diffusing a gas introduced from a gas inlet port connected to the SiH ₂ Cl ₂ gas supply line and a gas inlet for introducing gas introduced from a gas inlet port connected to the supply line of the other process gas And the gas from the buffer chambers may be separately discharged from the respective discharge holes.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 다른 관점에 따르면, SiH₂Cl₂ 가스와 Ti 함유 가스와 N 함유 가스를 이용하여 기판의 성막 처리를 행하는 성막 장치로서, 상기 기판을 탑재하는 탑재대를 구비한 챔버와, 상기 챔버에 마련되고, 복수의 가스 도입구로부터 도입된 가스를 상기 기판을 향해 토출하는 복수의 토출 구멍을 구비한 샤워 헤드와, 상기 SiH₂Cl₂ 가스를 상기 샤워 헤드의 가스 도입구까지 공급하는 공급 라인과, 상기 Ti 함유 가스(예컨대 TiCl₄ 가스)를 상기 샤워 헤드의 가스 도입구까지 공급하는 공급 라인과, 상기 N 함유 가스(예컨대 NH₃ 가스)를 상기 샤워 헤드의 가스 도입구까지 공급하는 공급 라인을 구비하고, 상기 SiH₂Cl₂ 가스의 공급 라인은, 적어도 상기 샤워 헤드의 가스 도입구까지는 상기 Ti 함유 가스와 상기 N 함유 가스의 공급 라인은 합류하지 않도록 독립적으로 마련한 것을 특징으로 하는 성막 장치가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a deposition apparatus for depositing a substrate using SiH ₂ Cl ₂ gas, Ti-containing gas, and N-containing gas, the deposition apparatus comprising: A showerhead having a chamber and a plurality of discharge holes provided in the chamber and discharging gas introduced from the plurality of gas introduction ports toward the substrate; and a shower head having the SiH ₂ Cl ₂ gas introduced into the showerhead And a supply line for supplying the Ti-containing gas (for example, TiCl ₄ gas) to the gas inlet of the showerhead, and a supply line for supplying the N-containing gas (for example, NH ₃ gas) having a feed line for feeding to the sphere, and the supply line of SiH ₂ Cl ₂ gas, at least La and supply of the Ti-containing gas by gas inlet of the showerhead of the N-containing gas It is provided with a film-forming device, characterized in that provided independently so as not to join.

또한, 상기 챔버의 배기 라인에 접속되는 진공 펌프와, 상기 배기 라인의 상기 진공 펌프보다 상류측에 접속되어, 상기 배기 라인에 흐르는 가스에 의한 반응 부생성물을 포착하는 트랩과, 상기 SiH₂Cl₂ 가스의 공급 라인의 도중에서 분기하여 상기 배기 라인에 접속되는 프리플로우 라인과, 상기 SiH₂Cl₂ 가스의 공급 라인과 프리플로우 라인을 전환 가능한 개폐 밸브와, 상기 Ti 함유 가스의 공급 라인의 도중에서 분기하여 상기 배기 라인에 접속되는 프리플로우 라인과, 상기 Ti 함유 가스의 공급 라인과 프리플로우 라인을 전환 가능한 개폐 밸브와, 상기 N 함유 가스의 공급 라인의 도중에서 분기하여 상기 배기 라인에 접속되는 프리플로우 라인과, 상기 N 함유 가스의 공급 라인과 프리플로우 라인을 전환 가능한 개폐 밸브를 구비하고, 적어도 상기 SiH₂Cl₂ 가스의 프리플로우 라인은, 상기 배기 라인의 상기 트랩보다 상류측에 접속되도록 하더라도 좋다.In addition, a vacuum pump connected to the exhaust line of the chamber, the trap which is connected to the upstream side of the vacuum pump in the exhaust line, trapping reaction by-products by gas flowing through the exhaust line, the SiH ₂ Cl ₂ A free flow line branched from the middle of the gas supply line and connected to the exhaust line; an open / close valve capable of switching the supply line and the free flow line of the SiH ₂ Cl ₂ gas; A free flow line connected to the exhaust line, a switching valve capable of switching the supply line and the free flow line of the Ti containing gas, and an open / close valve connected to the exhaust line, And a switching valve capable of switching the supply line and the free flow line of the N-containing gas, wherein at least the SiH ₂ Cl ₂ gas may be connected upstream of the trap of the exhaust line.

또한, 상기 샤워 헤드는, 상기 SiH₂Cl₂ 가스의 공급 라인에 접속된 가스 도입구로부터 도입되는 가스를 확산시키는 버퍼실과, 상기 Ti 함유 가스의 공급 라인에 접속된 가스 도입구로부터 도입되는 가스를 확산시키는 버퍼실과, 상기 N 함유 가스의 공급 라인에 접속된 가스 도입구로부터 도입되는 가스를 확산시키는 버퍼실을 각각 따로따로 마련하고, 이들 버퍼실로부터의 가스는 각각 따로따로의 상기 토출 구멍으로부터 토출되도록 구성하더라도 좋다.The showerhead may further comprise a buffer chamber for diffusing a gas introduced from a gas inlet connected to the supply line of the SiH ₂ Cl ₂ gas and a gas inlet for introducing gas introduced from the gas inlet connected to the supply line of the Ti- And a buffer chamber for diffusing a gas introduced from the gas introduction port connected to the supply line of the N-containing gas are separately provided, and the gas from the buffer chamber is separately discharged from the discharge hole .

또한, 상기 샤워 헤드는, 상기 SiH₂Cl₂ 가스의 공급 라인에 접속된 가스 도입구로부터 도입되는 가스와 상기 Ti 함유 가스의 공급 라인에 접속된 가스 도입구로부터 도입되는 가스를 확산시키는 버퍼실과, 상기 N 함유 가스의 공급 라인에 접속된 가스 도입구로부터 도입되는 가스를 확산시키는 버퍼실을 각각 따로따로 마련하고, 이들 버퍼실로부터의 가스는 각각 따로따로의 상기 토출 구멍으로부터 토출되도록 구성하더라도 좋다.The showerhead may further comprise a buffer chamber for diffusing a gas introduced from a gas inlet connected to the supply line of the SiH ₂ Cl ₂ gas and a gas introduced from a gas inlet connected to the supply line of the Ti containing gas, The buffer chamber for diffusing the gas introduced from the gas inlet connected to the supply line of the N-containing gas may be separately provided and the gas from these buffer chambers may be separately discharged from the respective discharge holes.

또한, 상기 탑재대에, 그 외주(外周)로부터 바깥쪽으로 돌출되는 링 형상 부재를 마련하도록 하더라도 좋다. 이 경우, 상기 링 형상 부재는, 상기 탑재대로부터 돌출된 부분에 복수의 관통 구멍을 마련하더라도 좋다.Further, the mounting table may be provided with a ring-shaped member protruding outward from its outer periphery. In this case, the ring-shaped member may be provided with a plurality of through holes at a portion protruding from the mount.

또한, 상기 토출 구멍에 그 구경보다 큰 지름의 지름 확장부를 형성하고, 상기 지름 확장부의 깊이를 바꾸는 것에 의해, 상기 토출 구멍의 컨덕턴스를 조정하도록 하더라도 좋다. 이 경우, 상기 토출 구멍의 지름 확장부는, 컨덕턴스를 조정하고 싶은 가스 종류의 토출 구멍의 전부에 형성하고, 상기 지름 확장부의 깊이는, 상기 기판의 센터 영역에 토출하는 토출 구멍보다, 에지 영역에 토출하는 토출 구멍 쪽을 깊게 하는 것이 바람직하다.
The discharge hole may be provided with a diameter enlarging portion having a diameter larger than the diameter of the discharge hole, and the conductance of the discharge hole may be adjusted by changing the depth of the diameter expanding portion. In this case, the diameter expansion portion of the discharge hole is formed in all of the discharge holes of the gas kind for which conductance is desired to be adjusted, and the depth of the diameter expansion portion is larger than the discharge hole It is preferable to make the discharge hole side deeper.

본 발명에 의하면, 적어도 챔버 밖에 있어서는 SiH₂Cl₂ 가스의 공급 라인을 다른 처리 가스의 공급 라인과 독립시켜, 따로따로의 공급 라인으로 챔버까지 공급되도록 한 것에 의해, 적어도 챔버 밖에 있어서 SiH₂Cl₂ 가스가 다른 처리 가스와 혼합되지 않도록 할 수 있으므로, 이들 가스의 반응 부생성물에 의한 파티클의 발생을 억제할 수 있다.
According to the present invention, by supplying at least the SiH ₂ Cl ₂ gas supply line outside the chamber independently of the supply line of the other process gas, and supplying the SiH ₂ Cl ₂ gas to the chamber separately from the supply line, SiH ₂ Cl ₂ It is possible to prevent the gas from mixing with other process gases, so that generation of particles due to reaction by-products of these gases can be suppressed.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 성막 장치의 구성예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 그 실시 형태에 따른 성막 장치의 다른 구성예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 그 실시 형태에 있어서의 챔버의 구성예를 나타내는 단면도이다.
도 4는 그 실시 형태에 있어서의 챔버의 다른 구성예를 나타내는 단면도이다.
도 5는 그 실시 형태에 따른 성막 장치를 이용하여 실행되는 성막 처리의 구체예를 설명하기 위한 타이밍 차트이다.
도 6은 그 실시 형태에 따른 탑재대에 링 형상 부재를 마련한 경우를 설명하기 위한 사시도이다.
도 7은 링 형상 부재를 마련한 탑재대를 위쪽에서 본 사시도이다.
도 8(a)는 링 형상 부재를 마련하지 않는 탑재대 위의 둘레 방향의 가스 속도를 나타내는 도면이다.
도 8(b)는 링 형상 부재를 마련한 탑재대 위의 둘레 방향의 가스 속도를 나타내는 도면이다.
도 9는 도 7에 나타내는 링 형상 부재의 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 10은 도 3에 나타내는 샤워 헤드에 있어서 컨덕턴스를 조정한 가스 토출 구멍의 배치예를 나타내는 평면도이다.
도 11은 도 10에 나타내는 샤워 헤드의 효과를 확인하는 실험을 행한 결과를 그래프로 나타낸 도면이다.1 is a view for explaining a configuration example of a film forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining another example of the structure of the film forming apparatus according to the embodiment.
3 is a cross-sectional view showing a configuration example of a chamber in the embodiment.
4 is a cross-sectional view showing another example of the structure of the chamber in the embodiment.
5 is a timing chart for explaining a specific example of a film forming process executed using the film forming apparatus according to the embodiment.
Fig. 6 is a perspective view for explaining a case where a ring-shaped member is provided on a mount table according to the embodiment; Fig.
Fig. 7 is a perspective view of the mounting table provided with the ring-shaped member as viewed from above. Fig.
Fig. 8 (a) is a view showing the gas velocity in the circumferential direction on the mounting table without the ring-shaped member.
8 (b) is a view showing the gas velocity in the circumferential direction on the mounting table provided with the ring-shaped member.
Fig. 9 is a plan view showing a modified example of the ring-shaped member shown in Fig. 7;
10 is a plan view showing an example of the arrangement of gas discharge holes in which the conductance of the showerhead shown in Fig. 3 is adjusted.
Fig. 11 is a graph showing the results of an experiment for confirming the effect of the showerhead shown in Fig. 10. Fig.

이하에 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 적합한 실시의 형태에 대하여 상세하게 설명한다. 또, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 붙이는 것에 의해 중복 설명을 생략한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Preferred embodiment of this invention is described in detail, referring an accompanying drawing below. In addition, in this specification and drawing, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol about the component which has a substantially same functional structure.

(성막 장치의 구성예)(Configuration Example of Film Deposition Apparatus)

우선, 본 발명의 실시 형태에 따른 성막 장치에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 여기서는, 기판, 예컨대 반도체 웨이퍼(이하 웨이퍼라고 한다)상에 TiSiN막을 성막하는 처리를 행하는 성막 장치를 예로 들어 설명한다. 도 1은, 본 실시 형태에 따른 성막 장치의 구성예를 나타내는 도면이다. 성막 장치(100)는, 웨이퍼 W에 대한 성막 처리를 행하는 챔버(102), 이 챔버(102)에 소정의 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급부(200), 챔버(102) 내를 배기하는 배기부(300)를 구비한다.First, a film forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, a film forming apparatus for performing a process of forming a TiSiN film on a substrate, for example, a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer) will be described as an example. 1 is a view showing a configuration example of a film forming apparatus according to the present embodiment. The film forming apparatus 100 includes a chamber 102 for performing a film forming process on a wafer W, a process gas supply unit 200 for supplying a predetermined process gas to the chamber 102, (300).

배기부(300)는, 챔버(102)의 배기구에 접속된 배기 라인(310)을 구비하고, 이 배기 라인(310)에는, 챔버(102) 내를 진공 흡인하여 소정의 진공 압력으로 유지하는 진공 펌프(330)가 접속된다. 배기 라인(310)의 진공 펌프(330)보다 상류측에는, 예컨대 챔버(102) 내에서 완전히 반응하지 못한 처리 가스에 의해 발생하는 반응 부생성물 등을 포착하여, 하류측의 진공 펌프(330)에 들어가지 않도록 하는 트랩(320)이 개재되어 있다.The exhaust unit 300 includes an exhaust line 310 connected to the exhaust port of the chamber 102. The exhaust line 310 is provided with a vacuum pump 300 for evacuating the inside of the chamber 102 to maintain a predetermined vacuum pressure The pump 330 is connected. A reaction by-product or the like generated by the unreacted process gas in the chamber 102 is captured on the upstream side of the vacuum pump 330 of the exhaust line 310 and the vacuum pump 330 on the downstream side is captured A trap 320 is provided so as not to move.

본 실시 형태에서는, 후술하는 바와 같이 처리 가스로서 상온에서 액체인 TiCl₄ 가스나, 상온에서도 다른 처리 가스와 반응하기 쉬운 SiH₂Cl₂ 가스 등을 이용하기 때문에, 여기서의 트랩(320)으로서는 처리 가스끼리 반응하여 발생하는 반응 부생성물 등의 부착물을 포착하여 그보다 하류측에 흐르게 하지 않는 구성인 것을 이용하는 것이 바람직하다.In the present embodiment, as the process gas, TiCl ₄ gas which is liquid at normal temperature or SiH ₂ Cl ₂ gas which is easily reacted with other process gas at room temperature is used as the process gas, It is preferable to use a structure in which adhering substances such as reaction by-products generated by the reaction between each other are trapped and not allowed to flow downstream.

이러한 트랩(320)으로서는, 예컨대 상자 형상의 프레임 내에 배기 라인(310)을 접속하는 유입구를 마련하고, 그 유입구로부터 유출구까지의 유로에 복수의 배플판(baffle plate)을 마련하여 미로 구조로 구성한 것을 이용할 수 있다. 트랩(320)의 구조는 이것에 한정되는 것은 아니고, 배기 라인(310)에 흐르는 가스의 반응 부생성물 등의 부착물을 트랩(320) 내에서 포착할 수 있는 것이라면 어떠한 구성이더라도 좋다.As such a trap 320, for example, an inlet for connecting the exhaust line 310 is provided in a box-like frame, and a plurality of baffle plates are provided in the flow path from the inlet to the outlet to constitute a maze structure Can be used. The structure of the trap 320 is not limited to this, and any structure may be used as long as it can trap deposits such as reaction byproducts of gas flowing in the exhaust line 310 in the trap 320.

본 실시 형태에서 이용되는 처리 가스는 상온에서도 반응 부생성물을 발생시키기 때문에, 트랩(320)도 상온으로 하여 두는 것만으로 반응 부생성물을 포착할 수 있다. 트랩(320)의 온도는, 이것에 한정되는 것은 아니고, 처리 가스의 종류에 따라 조정할 수 있도록 하더라도 좋다. 예컨대 냉각기나 수냉에 의해 냉각하도록 하더라도 좋다.Since the process gas used in the present embodiment generates reaction by-products even at room temperature, the reaction by-products can be trapped only by keeping the trap 320 at a normal temperature. The temperature of the trap 320 is not limited to this, but may be adjusted depending on the kind of the process gas. For example, by a cooler or water cooling.

또한, 배기 라인(310)의 트랩(320)보다 상류측에는 도시하지 않는 히터를 설치하여 배기 라인(310) 내에 소망하지 않는 반응 부생성물이 부착되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 또, 챔버(102)의 구체적 구성예에 대해서는 후술한다.It is preferable that a heater (not shown) is provided on the upstream side of the trap 320 of the exhaust line 310 to prevent undesired reaction by-products from adhering to the exhaust line 310. A concrete configuration example of the chamber 102 will be described later.

본 실시 형태에 따른 성막 장치(100)에 있어서, TiSiN막을 성막하기 위한 처리 가스로서는, 적어도 Si 함유 가스, Ti 함유 가스, N 함유 가스가 필요하다. 여기서는, Si 함유 가스로서 SiH₂Cl₂ 가스를 이용하고, Ti 함유 가스와 N 함유 가스로서는 각각 TiCl₄ 가스와 NH₃ 가스를 이용한 경우를 예로 든다.In the film forming apparatus 100 according to the present embodiment, at least a Si-containing gas, a Ti-containing gas, and an N-containing gas are required as a process gas for forming a TiSiN film. Here, SiH ₂ Cl ₂ gas is used as the Si-containing gas, and TiCl ₄ gas and NH ₃ gas are used as the Ti-containing gas and the N-containing gas, respectively.

이 중 SiH₂Cl₂ 가스는 상온에서도 반응하기 쉬우므로, 챔버(102)의 밖에 있어서 다른 처리 가스와 같은 배관에 합류시키면 소망하지 않는 반응 부생성물이 발생하고, 그것이 배관 내에 부착되어 파티클 발생의 원인이 되는 것을 알았다. 특히 SiH₂Cl₂ 가스와 NH₃ 가스는 매우 반응하기 쉬워, 만일 이들을 같은 배관 내에 흐르게 하도록 하면, 가령 퍼지하여 교대로 공급했다고 하더라도, 조금이라도 가스가 잔류하고 있으면 소망하지 않는 반응 부생성물(염화암모늄 등)이 발생할 우려가 있다.Of these, SiH ₂ Cl ₂ gas is liable to react even at room temperature, so that undesired reaction by-products are generated when they are joined to a pipe such as another process gas outside the chamber 102, . Especially, the SiH ₂ Cl ₂ gas and the NH ₃ gas are very easily reacted. If they are made to flow in the same pipe, even if they are purged alternately, even if the gas remains even a small amount, undesired reaction by- Etc.) may occur.

그래서, 본 실시 형태에 있어서의 처리 가스 공급부(200)에서는, 적어도 챔버(102) 밖에 있어서는 SiH₂Cl₂ 공급부를 다른 처리 가스의 공급부와 독립시켜, 따로따로의 공급 라인으로 챔버까지 공급되도록 했다. 이에 의해, 챔버(102) 밖에 있어서 SiH₂Cl₂ 가스가 다른 처리 가스와 혼합되지 않도록 할 수 있으므로, 이들 가스의 반응 부생성물에 의한 파티클의 발생을 억제할 수 있다.Thus, in the process gas supply unit 200 according to the present embodiment, the SiH ₂ Cl ₂ supply unit is supplied to the chamber separately from at least the supply channel of the other process gases, at least outside the chamber 102. As a result, the SiH ₂ Cl ₂ gas can be prevented from mixing with the other process gas outside the chamber 102, and generation of particles due to reaction by-products of these gases can be suppressed.

(처리 가스 공급부의 구성예)(Configuration Example of Process Gas Supply Unit)

다음으로, 이러한 처리 가스 공급부(200)의 구성예에 대하여 도 1을 참조하면서 설명한다. 여기서는, NH₃ 가스, TiCl₄ 가스, SiH₂Cl₂ 가스의 각 처리 가스의 공급부를 모두 독립적으로 마련한 경우를 예로 든다. 즉, 도 1에 나타내는 처리 가스 공급부(200)에는, NH₃ 공급부(200A), SiH₂Cl₂ 공급부(200B), TiCl₄ 공급부(200C)가 각각 독립적으로 마련되고, 각 처리 가스는 따로따로의 공급 라인을 통해 챔버(102)에 공급되도록 되어 있다. 이에 의하면 챔버(102)의 밖에 있어서는, TiCl₄ 가스, SiH₂Cl₂ 가스, NH₃ 가스를 각각, 독립적으로 챔버(102)까지 공급할 수 있다.Next, a configuration example of the process gas supply unit 200 will be described with reference to FIG. Here, a case is exemplified in which all the supply portions of the respective processing gases of NH ₃ gas, TiCl ₄ gas and SiH ₂ Cl ₂ gas are independently provided. That is, the NH ₃ supply unit 200A, the SiH ₂ Cl ₂ supply unit 200B, and the TiCl ₄ supply unit 200C are independently provided in the process gas supply unit 200 shown in FIG. 1, And is supplied to the chamber 102 through the supply line. According to this, TiCl ₄ gas, SiH ₂ Cl ₂ gas, and NH ₃ gas can be independently supplied to the chamber 102 outside the chamber 102.

이하, 각 처리 가스의 공급부(200A, 200B, 200C)의 구체적인 구성예를 설명한다. 우선 NH₃ 공급부(200A)는, NH₃ 가스 공급원(220A)으로부터의 NH₃ 가스를 챔버(102)에 도입하는 공급 라인(210A)을 구비한다. 공급 라인(210A)에는 가스 유량을 조정하기 위한 유량 제어기로서 예컨대 매스플로우 컨트롤러(MFC)(240A)가 마련되어 있다.Hereinafter, specific configurations of the respective processing gas supply units 200A, 200B, and 200C will be described. First, the NH ₃ supply part 200A includes a supply line 210A for introducing NH ₃ gas from the NH ₃ gas supply source 220A into the chamber 102. The supply line 210A is provided with, for example, a mass flow controller (MFC) 240A as a flow rate controller for adjusting the gas flow rate.

또, 여기서 말하는 공급 라인(210A)의 라인은, 배관으로서 구성되는 경우로 한정되는 것은 아니고, 예컨대 유로 블록 내에 형성되는 유로로서 구성되는 경우 등도 포함된다. 상술한 배기 라인(310), 후술하는 다른 공급 라인, 프리플로우 라인 등의 라인에 대해서도 마찬가지이다.Note that the line of the supply line 210A is not limited to the case of the piping, but may include, for example, a channel formed in the channel block. The same applies to the above-described exhaust line 310, another supply line to be described later, and a line such as a free flow line.

매스플로우 컨트톨러(240A)의 상류측 및 하류측에는 각각 제 1 개폐 밸브(상류측 개폐 밸브)(230A), 제 2 개폐 밸브(하류측 개폐 밸브)(250A)가 마련되어 있다. 또, 도 1에 나타내는 바와 같이 가스 공급원(220A)과 제 1 개폐 밸브(230A)의 사이에는, 레귤레이터(222A)와 압력계(PT)(224A)를 마련하도록 하더라도 좋다.(Upstream open / close valve) 230A and a second open / close valve (downstream open / close valve) 250A are provided on the upstream side and the downstream side of the mass flow controller 240A, respectively. 1, a regulator 222A and a pressure gauge (PT) 224A may be provided between the gas supply source 220A and the first opening / closing valve 230A.

NH₃ 가스의 공급 라인(210A)에는, 퍼지 가스나 캐리어 가스로서 이용되는 N₂ 가스의 공급 라인(260A)이 접속되어 있다. 구체적으로는, N₂ 가스의 공급 라인(260A)에는 역류 방지 밸브(263A)가 개재되고, 그 상류측에는 N₂ 가스 공급원(262A)이 접속되고, 하류측은 퍼지 가스 라인(264A)과 캐리어 가스 라인(265A)으로 분기되어, 각각 NH₃ 가스의 공급 라인(210A)의 다른 부위에 접속되어 있다.A supply line 260A of N ₂ gas used as a purge gas or a carrier gas is connected to the NH ₃ gas supply line 210A. Specifically, the N ₂ gas supply line 260A is provided with a check valve 263A, the N ₂ gas supply source 262A is connected to the upstream side thereof, and the purge gas line 264A and the carrier gas line And is connected to another portion of the NH ₃ gas supply line 210A.

퍼지 가스 라인(264A)은, NH₃ 가스의 공급 라인(210A) 중, 제 1 개폐 밸브(230A)와 매스플로우 컨트롤러(240A)의 사이에 접속되어 있다. 퍼지 가스 라인(264A)에는 개폐 밸브(266A)가 개재되어 있다. 이에 의해, N₂ 가스를 퍼지 가스로서 공급 라인(260A)에 흐르게 할 때에는, 상기 개폐 밸브(266A)를 매스플로우 컨트롤러(240A)의 상류측에 마련되는 제 1 개폐 밸브로 하여, N₂ 가스의 유량을 매스플로우 컨트롤러(240A)로 제어할 수 있다.The purge gas line 264A is connected between the first opening / closing valve 230A and the mass flow controller 240A in the NH ₃ gas supply line 210A. An opening / closing valve 266A is interposed in the purge gas line 264A. As a result, when the flow in the feed line (260A) of N ₂ gas as a purge gas, of the subject to the on-off valve (266A) at a first on-off valve provided on the upstream side of the mass flow controller (240A), N ₂ gas The flow rate can be controlled by the mass flow controller 240A.

캐리어 가스 라인(265A)은, NH₃ 가스의 공급 라인(210A) 중, 제 2 개폐 밸브(250A)보다 하류측에 접속되어 있다. 캐리어 가스 라인(265A)에는, 가스 유량을 조정하기 위한 유량 제어기로서 예컨대 매스플로우 컨트롤러(MFC)(268A)가 마련되어 있다. 매스플로우 컨트롤러(268A)의 상류측 및 하류측에는 각각 제 1 개폐 밸브(상류측 개폐 밸브)(267A), 제 2 개폐 밸브(하류측 개폐 밸브)(269A)가 마련되어 있다. 이에 의해, N₂ 가스를 NH₃ 가스의 캐리어 가스로서 공급 라인(260A)에 흐르게 할 때에는, N₂ 가스의 유량을 NH₃ 가스와는 독립적으로 매스플로우 컨트롤러(268A)로 제어할 수 있다.The carrier gas line 265A is connected to the NH ₃ gas supply line 210A on the downstream side of the second on-off valve 250A. In the carrier gas line 265A, for example, a mass flow controller (MFC) 268A is provided as a flow rate controller for adjusting the gas flow rate. (Upstream open / close valve) 267A and a second open / close valve (downstream open / close valve) 269A are provided on the upstream side and the downstream side of the mass flow controller 268A, respectively. Thus, when the N ₂ gas is caused to flow as the carrier gas of the NH ₃ gas to the supply line 260A, the flow rate of the N ₂ gas can be controlled by the mass flow controller 268A independently of the NH ₃ gas.

다음으로, SiH₂Cl₂ 공급부(200B)는, SiH₂Cl₂ 가스 공급원(220B)으로부터의 SiH₂Cl₂ 가스를 챔버(102)에 도입하는 공급 라인(210B)을 구비한다. 공급 라인(210B)에는 가스 유량을 조정하기 위한 유량 제어기로서 예컨대 매스플로우 컨트롤러(MFC)(240B)가 마련되어 있다.Next, SiH ₂ Cl ₂ supply (200B) is, SiH ₂ Cl ₂ provided with a feed line (210B) for introducing SiH ₂ Cl ₂ gas from the gas source (220B) to the chamber (102). The supply line 210B is provided with, for example, a mass flow controller (MFC) 240B as a flow rate controller for adjusting the gas flow rate.

매스플로우 컨트롤러(240B)의 상류측 및 하류측에는 각각 제 1 개폐 밸브(상류측 개폐 밸브)(230B), 제 2 개폐 밸브(하류측 개폐 밸브)(250B)가 마련되어 있다. 또, 도 1에 나타내는 바와 같이 가스 공급원(220B)과 제 1 개폐 밸브(230B)의 사이에는, 레귤레이터(222B)와 압력계(PT)(224B)를 마련하도록 하더라도 좋다.(Upstream open / close valve) 230B and a second open / close valve (downstream open / close valve) 250B are provided on the upstream side and the downstream side of the mass flow controller 240B, respectively. 1, a regulator 222B and a pressure gauge (PT) 224B may be provided between the gas supply source 220B and the first opening / closing valve 230B.

SiH₂Cl₂ 가스의 공급 라인(210B)에는, 퍼지 가스나 캐리어 가스로서 이용되는 N₂ 가스의 공급 라인(260B)이 접속되어 있다. 구체적으로는, N₂ 가스의 공급 라인(260B)에는 역류 방지 밸브(263B)가 개재되고, 그 상류측에는 N₂ 가스 공급원(262B)이 접속되고, 하류측은 퍼지 가스 라인(264B)과 캐리어 가스 라인(265B)으로 분기되어, 각각 SiH₂Cl₂ 가스의 공급 라인(210B)의 다른 부위에 접속되어 있다.The supply line 260B of the N ₂ gas used as the purge gas or the carrier gas is connected to the supply line 210B of the SiH ₂ Cl ₂ gas. Specifically, the N ₂ gas supply line 260B is provided with a check valve 263B, the N ₂ gas supply source 262B is connected to the upstream side thereof, and the purge gas line 264B and the carrier gas line is branched to (265B), it is connected to the other parts of the SiH ₂ Cl ₂ gas supply line (210B) of the.

퍼지 가스 라인(264B)은, SiH₂Cl₂ 가스의 공급 라인(210B) 중, 제 1 개폐 밸브(230B)와 매스플로우 컨트롤러(240B)의 사이에 접속되어 있다. 퍼지 가스 라인(264B)에는 개폐 밸브(266B)가 개재되어 있다. 이에 의해, N₂ 가스를 퍼지 가스로서 공급 라인(260B)에 흐르게 할 때에는, 상기 개폐 밸브(266B)를 매스플로우 컨트롤러(240B)의 상류측에 마련되는 제 1 개폐 밸브로 하여, N₂ 가스의 유량을 매스플로우 컨트롤러(240B)로 제어할 수 있다.The purge gas line 264B is connected between the first opening / closing valve 230B and the mass flow controller 240B in the SiH ₂ Cl ₂ gas supply line 210B. An open / close valve 266B is interposed in the purge gas line 264B. As a result, when the flow in the feed line (260B) the N ₂ gas as a purge gas, of the subject to the on-off valve (266B) to the first on-off valve provided on the upstream side of the mass flow controller (240B), N ₂ gas The flow rate can be controlled by the mass flow controller 240B.

캐리어 가스 라인(265B)은, SiH₂Cl₂ 가스의 공급 라인(210B) 중, 제 2 개폐 밸브(250B)보다 하류측에 접속되어 있다. 캐리어 가스 라인(265B)에는, 가스 유량을 조정하기 위한 유량 제어기로서 예컨대 매스플로우 컨트롤러(MFC)(268B)가 마련되어 있다. 매스플로우 컨트롤러(268B)의 상류측 및 하류측에는 각각 제 1 개폐 밸브(상류측 개폐 밸브)(267B), 제 2 개폐 밸브(하류측 개폐 밸브)(269B)가 마련되어 있다. 이에 의해, N₂ 가스를 SiH₂Cl₂ 가스의 캐리어 가스로서 공급 라인(260B)에 흐르게 할 때에는, N₂ 가스의 유량을 SiH₂Cl₂ 가스와는 독립적으로 매스플로우 컨트롤러(268B)로 제어할 수 있다.The carrier gas line 265B is connected to the SiH ₂ Cl ₂ gas supply line 210B on the downstream side of the second on-off valve 250B. In the carrier gas line 265B, for example, a mass flow controller (MFC) 268B is provided as a flow rate controller for adjusting the gas flow rate. (Upstream open / close valve) 267B and a second open / close valve (downstream open / close valve) 269B are provided on the upstream side and the downstream side of the mass flow controller 268B, respectively. As a result, the time to flow a N ₂ gas to the supply line (260B) as a carrier gas of SiH ₂ Cl ₂ gas, the flow rate of N ₂ gas independently of the SiH ₂ Cl ₂ gas is controlled by mass flow controller (268B) .

다음으로, TiCl₄ 공급부(200C)는, TiCl₄ 공급원(220C)으로부터의 TiCl₄를 기화기(242C)에서 기화시켜 챔버(102)에 도입하는 공급 라인(210C)을 구비한다. 이 TiCl₄는 상온에서 액체이기 때문에, 기화기(242C)에서 기화시켜 TiCl₄ 가스로 한다. 기화기(242C)의 하류측에는, TiCl₄ 가스의 가스 유량을 조정하기 위한 유량 제어기로서 예컨대 매스플로우 미터(MFM)(244C)가 마련되어 있다.The Next, supply TiCl ₄ (200C), the vaporizing the TiCl ₄ from the supply TiCl ₄ (220C) in the carburetor (242C) provided with a feed line (210C) to be introduced into the chamber 102. Since this TiCl ₄ is liquid at ordinary temperature, it is vaporized in the vaporizer 242C to be TiCl ₄ gas. On the downstream side of the carburetor (242C), a flow controller for adjusting gas flow rates of TiCl ₄ gas is provided with a for example a mass flow meter (MFM) (244C).

기화기(242C)의 상류측 및 매스플로우 미터(MFM)(244C)의 하류측에는 각각 제 1 개폐 밸브(상류측 개폐 밸브)(230C), 제 2 개폐 밸브(하류측 개폐 밸브)(250C)가 마련되어 있다.(Upstream open / close valve) 230C and a second open / close valve (downstream open / close valve) 250C are provided on the upstream side of the vaporizer 242C and the downstream side of the mass flow meter (MFM) 244C have.

TiCl₄ 가스의 공급 라인(210C)에는, 퍼지 가스나 캐리어 가스로서 이용되는 N₂ 가스의 공급 라인(260C)이 접속되어 있다. 구체적으로는, 공급 라인(260C)에는 역류 방지 밸브(263C)가 개재되고, 그 상류측에 N₂ 가스 공급원(262C)이 접속되고, 하류측은 퍼지 가스 라인(264C)과 캐리어 가스 라인(265C)으로 분기되어, 각각 TiCl₄ 가스의 공급 라인(210C)의 다른 부위에 접속되어 있다.A supply line 260C of N ₂ gas used as a purge gas or a carrier gas is connected to the TiCl ₄ gas supply line 210C. Specifically, the supply line (260C), the non-return being interposed a valve (263C), and the N ₂ gas supply source (262C) is connected to the upstream side, downstream side of the purge gas line (264C) and a carrier gas line (265C) And are connected to other portions of the TiCl ₄ gas supply line 210C, respectively.

퍼지 가스 라인(264C)은, TiCl₄ 가스의 공급 라인(210C) 중, 제 1 개폐 밸브(230C)와 기화기(242C)의 사이에 접속되어 있다. 퍼지 가스 라인(264C)에는 개폐 밸브(266C)가 개재되어 있다. 이에 의해, N₂ 가스를 퍼지 가스로서 공급 라인(260C)에 흐르게 할 때에는, 상기 개폐 밸브(266C)를 매스플로우 미터(244C)의 상류측에 마련되는 제 1 개폐 밸브로 하여, N₂ 가스의 유량을 기화기(242C)와 매스플로우 미터(244C)로 제어할 수 있다.A purge gas line (264C) is connected between the feed line (210C) of the TiCl ₄ gas, a first on-off valve (230C) and the carburetor (242C). An opening / closing valve 266C is interposed in the purge gas line 264C. As a result, when the flow in the feed line (260C) a N ₂ gas as a purge gas, of the subject to the on-off valve (266C) to the first on-off valve provided on the upstream side of the mass flow meter (244C), N ₂ gas The flow rate can be controlled by the vaporizer 242C and the mass flow meter 244C.

캐리어 가스 라인(265C)은, TiCl₄ 가스의 공급 라인(210C) 중, 제 2 개폐 밸브(250C)보다 하류측에 접속되어 있다. 캐리어 가스 라인(265C)에는, 가스 유량을 조정하기 위한 유량 제어기로서 예컨대 매스플로우 컨트롤러(MFC)(268C)가 마련되어 있다. 매스플로우 컨트롤러(268C)의 상류측 및 하류측에는 각각 제 1 개폐 밸브(상류측 개폐 밸브)(267C), 제 2 개폐 밸브(하류측 개폐 밸브)(269C)가 마련되어 있다. 이에 의해, N₂ 가스를 TiCl₄ 가스의 캐리어 가스로서 공급 라인(260C)에 흐르게 할 때에는, N₂ 가스의 유량을 TiCl₄ 가스와는 독립적으로 매스플로우 컨트롤러(268C)로 제어할 수 있다.A carrier gas line (265C) is, and is connected on the downstream side of the second on-off valve (250C) of the supply line (210C) of the TiCl ₄ gas. The carrier gas line 265C is provided with, for example, a mass flow controller (MFC) 268C as a flow rate controller for adjusting the gas flow rate. (Upstream open / close valve) 267C and a second open / close valve (downstream open / close valve) 269C are provided on the upstream side and the downstream side of the mass flow controller 268C, respectively. Thereby, when the N ₂ gas is caused to flow in the supply line 260C as the carrier gas of the TiCl ₄ gas, the flow rate of the N ₂ gas can be controlled by the mass flow controller 268C independently of the TiCl ₄ gas.

이러한 처리 가스 공급부(200)에 의해 각 처리 가스를 챔버(102)에 공급할 때에는, 각 매스플로우 컨트롤러(240A, 240B), 기화기(242C)와 매스플로우 미터(244C)에 의해 가스 유량을 조정한다. 이때, 최초로 소정 유량의 가스를 공급할 때나 유량을 변경할 때에는, 공급 개시로부터 소정 유량으로 안정되기까지 어느 정도의 상승 시간이 필요하게 된다.The gas flow rate is adjusted by the mass flow controllers 240A and 240B, the vaporizer 242C, and the mass flow meter 244C when the process gas is supplied to the chamber 102 by the process gas supply unit 200. [ At this time, when the gas is supplied for the first time or when the flow rate is changed, a certain rise time is required from the start of supply until the flow rate stabilizes at a predetermined flow rate.

이러한 각 처리 가스의 공급 개시시의 상승 시간을 단축하기 위해, 본 실시 형태에서는, 챔버(102)에 처리 가스를 공급하는 각 공급 라인(210A, 210B, 210C) 외에, 이들과 배기 라인(310)을 각각 접속하는 각 프리플로우 라인(270A, 270B, 270C)을 마련하고, 각 공급 라인(210A, 210B, 210C)과 각 프리플로우 라인(270A, 270B, 270C)을 개폐 밸브로 전환할 수 있도록 하고 있다.In this embodiment, in addition to the respective supply lines 210A, 210B and 210C for supplying the processing gas to the chamber 102, the exhaust lines 310, And the free flow lines 270A, 270B, and 270C connect the supply lines 210A, 210B, and 210C and the free flow lines 270A, 270B, and 270C to the open / close valves, respectively have.

이에 의하면, 챔버(102)에 각 처리 가스를 공급하기 전에 각각, 프리플로우 라인(270A, 270B, 270C)으로 전환하여 소정 유량으로 배기 라인에 흐르게 하여 유량을 안정시켜 둔다. 이렇게 하여 두는 것에 의해, 챔버(102)에 처리 가스의 공급을 개시할 때에는, 공급 라인(210A, 210B, 210C)으로 전환하는 것만으로, 소정 유량의 처리 가스를 순간적으로 챔버(102)에 공급할 수 있다. 이에 의해, 챔버(102)에 처리 가스의 공급을 개시할 때의 상승 시간을 단축할 수 있어, 유량이 안정된 상태에서 공급할 수 있다.According to this, before the respective process gases are supplied to the chamber 102, the flow is switched to the free flow lines 270A, 270B, and 270C, respectively, and flowed to the exhaust line at a predetermined flow rate to stabilize the flow rate. When the supply of the process gas to the chamber 102 is started, the process gas can be instantaneously supplied to the chamber 102 only by switching to the supply lines 210A, 210B, and 210C. have. As a result, the rise time when the supply of the process gas to the chamber 102 is started can be shortened, and the flow rate can be supplied in a stable state.

이하, 이러한 프리플로우 라인(270)에 대하여 도 1을 참조하면서 보다 상세하게 설명한다. NH₃ 가스의 프리플로우 라인(270A)은, 그 상류측은 공급 라인(210A)의 매스플로우 컨트롤러(240A)와 제 2 개폐 밸브(250A)의 사이에 접속되고, 하류측은 배기 라인(310)의 트랩(320)보다 하류측에 접속된다. 프리플로우 라인(270A)의 상류측에는 개폐 밸브(272A)가 개재되어 있다. 이에 의해, 상기 개폐 밸브(272A)를 매스플로우 컨트롤러(240A)의 하류측에 마련되는 제 2 개폐 밸브로 하여, NH₃ 가스의 프리플로우 유량을 매스플로우 컨트롤러(240A)로 제어할 수 있다.Hereinafter, the free flow line 270 will be described in more detail with reference to FIG. The upstream side of the NH ₃ gas free flow line 270A is connected between the mass flow controller 240A of the supply line 210A and the second opening and closing valve 250A and the downstream side thereof is connected to the trap of the exhaust line 310 (320). An open / close valve 272A is provided on the upstream side of the free flow line 270A. Thereby, the open / close valve 272A can be used as the second open / close valve provided downstream of the mass flow controller 240A, and the free flow rate of the NH ₃ gas can be controlled by the mass flow controller 240A.

SiH₂Cl₂ 가스의 프리플로우 라인(270B)은, 그 상류측은 공급 라인(210B)의 매스플로우 컨트롤러(240B)와 제 2 개폐 밸브(250B)의 사이에 접속되고, 하류측은 배기 라인(310)의 트랩(320)보다 상류측에 접속된다. 프리플로우 라인(270B)의 상류측과 하류측에는 각각, 개폐 밸브(272B, 274B)가 개재되어 있다. 이에 의해, 상기 개폐 밸브(272B)를 매스플로우 컨트롤러(240B)의 하류측에 마련되는 제 2 개폐 밸브로 하여, SiH₂Cl₂ 가스의 프리플로우 유량을 매스플로우 컨트롤러(240B)로 제어할 수 있다.The preflow line 270B of the SiH ₂ Cl ₂ gas is connected upstream of the mass flow controller 240B of the supply line 210B and the second on-off valve 250B, and the downstream side of the preliminary line 270B is exhaust gas 310. Is connected to the upstream side of the trap 320. On / off valves 272B and 274B are provided on the upstream side and the downstream side of the free flow line 270B, respectively. Thereby, the open / close valve 272B can be used as the second opening / closing valve provided downstream of the mass flow controller 240B, and the free flow rate of the SiH ₂ Cl ₂ gas can be controlled by the mass flow controller 240B .

TiCl₄ 가스의 프리플로우 라인(270C)은, 그 상류측은 공급 라인(210C)의 매스플로우 미터(244C)와 제 2 개폐 밸브(250C)의 사이에 접속되고, 하류측은 배기 라인(310)의 트랩(320)보다 상류측에 접속된다. 프리플로우 라인(270C)의 상류측과 하류측에는 각각, 개폐 밸브(272C, 274C)가 개재되어 있다. 이에 의해, 상기 개폐 밸브(272C)를 매스플로우 미터(244C)의 하류측에 마련되는 제 2 개폐 밸브로 하여, TiCl₄ 가스의 프리플로우 유량을 매스플로우 미터(244C)로 제어할 수 있다.Pre-flow line (270C) of the TiCl ₄ gas, and the upstream side is connected between the supply line (210C) a mass flow meter (244C) and the second opening and closing valve (250C) of the downstream side of the exhaust line 310, trap (320). On the upstream side and the downstream side of the free flow line 270C, open / close valves 272C and 274C are interposed, respectively. As a result, by the on-off valve (272C) to the second on-off valve provided on the downstream side of the mass flow meter (244C), it is possible to control the free flow rate of TiCl ₄ gas as a mass flow meter (244C).

이에 의하면, 예컨대 SiH₂Cl₂ 가스를 챔버(102)에 공급하기 전에, 제 2 개폐 밸브(250B)를 닫은 채로 개폐 밸브(272B)를 열어 프리플로우 라인(270B)으로 전환하여, SiH₂Cl₂ 가스를 소정 유량으로 배기 라인(310)에 흐르게 하여 안정시켜 둔다. 이렇게 하여 두는 것에 의해, 챔버(102)에 SiH₂Cl₂ 가스의 공급을 개시할 때에는, 개폐 밸브(272B)를 닫고 제 2 개폐 밸브(250B)를 열어 공급 라인(210B)으로 전환하는 것만으로, 소정 유량의 SiH₂Cl₂ 가스를 순간적으로 챔버(102)에 공급할 수 있다.With this structure, for example by before supplying the SiH ₂ Cl ₂ gas in the chamber 102, while the second close-off valve (250B) to open the on-off valve (272B) converted to free flow line (270B), SiH ₂ Cl ₂ And the gas is allowed to flow in the exhaust line 310 at a predetermined flow rate to be stabilized. By doing so, when the supply of the SiH ₂ Cl ₂ gas to the chamber 102 is started, by simply closing the open / close valve 272B and opening the second open / close valve 250B to switch to the supply line 210B, The SiH ₂ Cl ₂ gas at a predetermined flow rate can be instantaneously supplied to the chamber 102.

이에 의해, 챔버(102)에 SiH₂Cl₂ 가스의 공급을 개시할 때의 상승 시간을 단축할 수 있어, 유량이 안정된 상태에서 공급할 수 있다. 이와 마찬가지로, 다른 NH₃ 가스, TiCl₄ 가스에 대해서도, 프리플로우 라인(270A, 270C)을 이용하는 것에 의해, 챔버(102)에 가스 공급을 개시할 때의 상승 시간을 단축할 수 있어, 유량이 안정된 상태에서 공급할 수 있다.As a result, the rise time at the start of the supply of the SiH ₂ Cl ₂ gas to the chamber 102 can be shortened, and the flow rate can be supplied in a stable state. Likewise, by using the free flow lines 270A and 270C for other NH ₃ gas and TiCl ₄ gas, it is possible to shorten the rise time when the gas supply to the chamber 102 is started, Can be supplied.

여기서, 프리플로우 라인(270B, 270C)의 하류측을 트랩(320)보다 하류측이 아닌, 상류측에 접속한 이유와 그 작용 효과에 대하여 상세하게 설명한다. 상술한 바와 같이, 배기 라인(310)에는, 챔버(102) 내에서 완전히 반응하지 못한 TiCl₄ 가스, SiH₂Cl₂ 가스도 공통의 배기 라인(310)에 흐르므로, 이들에 의해 발생하는 반응 부생성물이 하류측의 진공 펌프(330)에 들어가지 않도록, 진공 펌프(330)의 상류측에 상온의 트랩(320)을 마련하고 있다.Here, the reasons why the downstream side of the free flow lines 270B and 270C are connected to the upstream side rather than the downstream side of the trap 320, and the operation and effect thereof will be described in detail. As described above, TiCl ₄ gas and SiH ₂ Cl ₂ gas, which have not completely reacted in the chamber 102, flow in the exhaust line 310 to the common exhaust line 310, and therefore, A trap 320 at room temperature is provided on the upstream side of the vacuum pump 330 so that the product does not enter the vacuum pump 330 on the downstream side.

한편, 프리플로우 라인(270B, 270C)에 흐르는 TiCl₄ 가스, SiH₂Cl₂ 가스도 미반응이고 상온에서도 매우 반응하기 쉽다. 이 때문에, 이들을 배기 라인(310)에 흐르게 하는 경우에는 상기와 마찬가지로 트랩(320)의 상류측에 접속하는 것에 의해, 이들에 의해 발생하는 반응 부생성물이 하류측의 진공 펌프(330)에 들어가지 않도록 하고 있다.On the other hand, the TiCl ₄ gas and the SiH ₂ Cl ₂ gas flowing in the free flow lines 270B and 270C are unreacted and are likely to react even at room temperature. Therefore, when they are caused to flow in the exhaust line 310, they are connected to the upstream side of the trap 320 similarly to the above, so that the reaction by-products generated by the trap 320 enter the vacuum pump 330 on the downstream side .

이렇게 하여, TiCl₄ 가스, SiH₂Cl₂ 가스의 반응 부생성물은, 트랩(320)에 의해 포착되므로, NH₃ 가스의 프리플로우 라인(270B)에 대해서는, 도 1에 나타내는 바와 같이 트랩(320)보다 하류측에 접속하도록 하더라도 좋다.Thus, the reaction by-products of the TiCl ₄ gas and the SiH ₂ Cl ₂ gas are trapped by the trap 320, so that the free flow line 270B of the NH ₃ gas is trapped by the trap 320, It may be connected to the downstream side.

또한, 본 실시 형태에서는 이러한 트랩(320)에 의한 반응 부생성물의 포착 효과를 높이기 위해, 상기 NH₃ 가스의 프리플로우 라인(270B)과는 별도로, NH₃ 가스의 공급 라인(210A)의 제 1 차폐 밸브(230A)의 상류측으로부터 분기하는 트랩 라인(280A)을 마련하고, 이 트랩 라인(280A)의 하류측을 배기 라인(310)의 트랩(320)보다 상류측에 접속하고 있다.Further, in this embodiment, in order to increase the trapping effect of the reaction by-product by such traps 320, separately from the pre-flow line (270B) of the NH ₃ gas, a first of the feed line (210A) of the NH ₃ gas A trap line 280A branched from the upstream side of the shielding valve 230A is provided and the downstream side of this trap line 280A is connected to the upstream side of the trap 320 of the exhaust line 310. [

트랩 라인(280A)에는, 가스 유량을 조정하기 위한 유량 제어기로서 예컨대 매스플로우 컨트롤러(MFC)(284A)가 마련되어 있다. 매스플로우 컨트롤러(284A)의 상류측 및 하류측에는 각각 제 1 개폐 밸브(상류측 개폐 밸브)(282A), 제 2 개폐 밸브(하류측 개폐 밸브)(286A)가 마련되어 있다. 또한, 트랩 라인(280A)의 하류측에는 개폐 밸브(288A)가 마련되어 있다. 이에 의해, 트랩 라인(280A)에 흐르는 NH₃ 가스의 유량 제어나 온오프 제어를 독립적으로 행할 수 있다.The trap line 280A is provided with, for example, a mass flow controller (MFC) 284A as a flow rate controller for adjusting the gas flow rate. (Upstream open / close valve) 282A and a second open / close valve (downstream open / close valve) 286A are provided on the upstream side and the downstream side of the mass flow controller 284A, respectively. On the downstream side of the trap line 280A, an on-off valve 288A is provided. Thereby, the flow rate control and on-off control of the NH ₃ gas flowing in the trap line 280A can be independently performed.

이에 의하면, 예컨대 트랩 라인(280A)에 소정 유량의 NH₃ 가스를 계속 흐르게 하는 것에 의해, 프리플로우 라인(270B)으로부터의 SiH₂Cl₂ 가스 및 프리플로우 라인(270C)으로부터의 TiCl₄ 가스를 트랩(320) 내에서 NH₃ 가스와 혼합시켜 적극적으로 반응 부생성물을 발생시킬 수 있다. 이에 의해, 트랩(320)에 의해 효율적으로 반응 부생성물을 포착할 수 있어, 포착 효과를 보다 한층 높일 수 있다.According to this, the SiH ₂ Cl ₂ gas from the free flow line 270B and the TiCl ₄ gas from the free flow line 270C can be trapped in the trap line 280A by continuously flowing NH ₃ gas at a predetermined flow rate, for example, Can be mixed with NH ₃ gas in the reaction chamber 320 to actively generate reaction by-products. As a result, the reaction byproduct can be efficiently trapped by the trap 320, and the trapping effect can be further enhanced.

또, 종래와 같이 공통의 공급 라인으로 공급하는 경우에는, 독립적으로 프리플로우 라인을 마련하는 것은 어려워, 본 실시 형태와 같이 각 처리 가스를 따로따로의 공급 라인(210A, 210B, 210C)을 통해 공급하도록 구성했기 때문에, 프리플로우 라인(270A, 270B, 270C)에 대해서도 각 처리 가스마다 독립적으로 마련할 수 있다.Further, when supplying the process gas to a common supply line as in the conventional method, it is difficult to independently provide the free flow line. As in the present embodiment, the process gases are supplied separately through the supply lines 210A, 210B and 210C The free flow lines 270A, 270B, and 270C can be provided independently for each process gas.

또한, 상기 TiCl₄ 가스의 프리플로우 라인(270C)에는, 다이버트 라인(Divert Line)을 마련하도록 하더라도 좋다. 구체적으로는 도 2에 나타내는 바와 같이, 프리플로우 라인(270C)을 개폐 밸브(274C)의 상류측에서 분기시켜 다이버트 라인(290C)을 마련한다. 다이버트 라인(290C)에는, 개폐 밸브(292C)가 개재되고, 그 하류측에는 다이버트 라인(290C)의 전용 진공 펌프(340)가 접속된다. 진공 펌프(340)의 하류측은 도시하지 않는 제해 장치에 접속된다.Further, the pre-flow line (270C) of the TiCl ₄ gas, may be provided to the butt die line (Divert Line). More specifically, as shown in Fig. 2, the free flow line 270C is branched from the upstream side of the opening / closing valve 274C to provide a divert line 290C. An open / close valve 292C is interposed in the divert line 290C, and a dedicated vacuum pump 340 of the divert line 290C is connected to the downstream side thereof. The downstream side of the vacuum pump 340 is connected to a detoxifying device (not shown).

이에 의하면, 개폐 밸브(274C)를 닫고 개폐 밸브(292C)를 여는 것에 의해, 프리플로우 라인(270C)으로부터의 TiCl₄ 가스가 트랩(320)에 들어가지 않도록, 다이버트 라인(290C)으로 회피시킬 수 있다. 이에 의해, 트랩(320)에서 포착되는 부착물의 양을 줄일 수 있으므로, 트랩(320)의 유지보수 횟수를 줄일 수 있다.With this structure, to close the on-off valve (274C) to avoid the TiCl ₄ gas are trapped 320 die butt line (290C), not to enter, in the from, pre-flow line (270C) by opening the on-off valve (292C) . As a result, the amount of deposits trapped in the trap 320 can be reduced, so that the number of maintenance of the trap 320 can be reduced.

(챔버의 구성예)(Configuration example of chamber)

다음으로 챔버(102)의 구성예에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 3은 챔버의 구성예를 나타내는 단면도이다. 도 3에 나타내는 챔버(102)는, 상술한 각 공급 라인(210A, 210B, 210C)으로부터 NH₃ 가스, SiH₂Cl₂ 가스, TiCl₄ 가스를 각각 따로따로 챔버(102)에 도입할 수 있도록 구성한 것이다.Next, a configuration example of the chamber 102 will be described with reference to the drawings. 3 is a cross-sectional view showing a configuration example of the chamber. The chamber 102 shown in Fig. 3 is configured so that NH ₃ gas, SiH ₂ Cl ₂ gas, and TiCl ₄ gas can be separately introduced into the chamber 102 from the respective supply lines 210A, 210B, and 210C will be.

도 3에 나타내는 바와 같이, 챔버(102)는, 기밀하게 구성된 대략 원통 모양의 처리 용기(110)를 구비하고 있으며, 이 처리 용기(110)에 웨이퍼 W를 수용하고, 이 웨이퍼 W 위에 TiSiN막을 성막하는 프로세스 처리를 실시 가능하게 구성되어 있다.3, the chamber 102 is provided with a substantially cylindrical processing vessel 110 made airtight. The wafer W is accommodated in the processing vessel 110, and a TiSiN film is formed on the wafer W So that the process can be performed.

처리 용기(110) 내에는 웨이퍼 W를 탑재하기 위한 탑재대(120)가 배치되어 있다. 탑재대(120)는, 웨이퍼 W를 탑재하는 원판 모양의 서셉터(122)와, 이 서셉터(122)를 지지하는 원통 모양의 지주(125)를 구비한다. 서셉터(122)는 예컨대 질화알루미늄(AlN) 등의 세라믹스로 이루어진다.In the processing vessel 110, a mounting table 120 for mounting a wafer W is disposed. The mount table 120 includes a disc-shaped susceptor 122 for mounting the wafer W thereon and a cylindrical columnar support 125 for supporting the susceptor 122. The susceptor 122 is made of ceramics such as aluminum nitride (AlN).

또한, 서셉터(122)에는 히터(128)가 내장되어 있다. 이 히터(128)는 히터 전원(130)으로부터 공급되는 전력에 따라 발열하는 것이며, 이 작용에 의해 웨이퍼 W의 온도가 조절된다.A heater 128 is incorporated in the susceptor 122. The heater 128 generates heat in accordance with the electric power supplied from the heater power supply 130, and the temperature of the wafer W is adjusted by this action.

또, 탑재대(120)는, 상시한 것 외에도, 도시는 하지 않지만, 반송 암 등의 반송 기구로부터 웨이퍼 W를 받고, 또한 반송 기구에 웨이퍼 W를 주고받기 위해, 웨이퍼 W를 지지하여 승강시킬 수 있는 웨이퍼 지지 기구를 구비하고 있다. 이 웨이퍼 지지 기구는, 예컨대 3개의 웨이퍼 지지 핀(리프터 핀)을 갖고 있으며, 각 웨이퍼 지지 핀은, 서셉터(122)에 형성된 관통 구멍을 통해, 그 표면에 대하여 드나들도록 동작한다.The stage 120 can be moved up and down by holding the wafer W in order to receive the wafer W from a transport mechanism such as a transport arm and to transfer the wafer W to and from the transport mechanism And a wafer holding mechanism having a wafer holding mechanism. The wafer support mechanism has, for example, three wafer support pins (lifter pins), and each wafer support pin operates to pass through the through hole formed in the susceptor 122 and to move to the surface thereof.

처리 용기(110)의 측벽(112)에는, 도시하지 않는 반송 암 등에 의해 처리 전의 웨이퍼 W를 반입하여 탑재대(120)에 탑재하거나, 또는 처리 완료된 웨이퍼 W를 탑재대(120)로부터 꺼내어 반출하기 위한 반출입구(113)가 마련되어 있다. 반출입구(113)는 게이트 밸브 G에 의해 기밀하게 개폐할 수 있도록 되어 있다. 처리 용기(110)의 저벽(114)의 중앙부에는 원형의 개구부(115)가 형성되어 있으며, 저벽(114)에는 이 개구부(115)를 덮도록 아래쪽을 향해 돌출한 배기실(116)이 연결되어 있다. 배기실(116)의 측벽에는 배기 라인(310)을 통해 상술한 배기부(300)가 접속되어 있다.A wafer W before processing is carried on the side wall 112 of the processing vessel 110 by a transfer arm or the like not shown and mounted on the mounting table 120 or the processed wafer W is taken out from the mounting table 120 and taken out Is provided with a door opening 113 for opening and closing the door. The entrance / exit opening 113 can be opened / closed airtightly by the gate valve G. A circular opening 115 is formed at the center of the bottom wall 114 of the processing vessel 110. An exhaust chamber 116 protruding downward is connected to the bottom wall 114 to cover the opening 115 have. The above-described exhaust unit 300 is connected to the side wall of the exhaust chamber 116 through an exhaust line 310.

처리 용기(110)의 천정벽(118)에는, 처리 가스를 처리 용기(110) 내에 도입하는 샤워 헤드(140)가 마련되어 있다. 여기서의 샤워 헤드(140)는, 상술한 NH₃ 공급부(200A), SiH₂Cl₂ 공급부(200B), TiCl₄ 공급부(200C)로부터의 각 처리 가스를 각각 독립적으로 처리 용기(110) 내에 공급하는 이른바 포스트믹스 타입이다.The ceiling wall 118 of the processing vessel 110 is provided with a showerhead 140 for introducing the processing gas into the processing vessel 110. The showerhead 140 here supplies each of the process gases from the NH ₃ supply unit 200A, the SiH ₂ Cl ₂ supply unit 200B and the TiCl ₄ supply unit 200C independently into the processing vessel 110 So-called post mix type.

구체적으로는 도 3에 나타내는 샤워 헤드(140)는, 그 상부에 3개의 가스 도입구(141, 142, 143)가 마련되고, 이들에 상술한 각 공급 라인(210A, 210B, 210C)이 각각 접속되어 각 처리 가스가 도입되도록 되어 있다.More specifically, the shower head 140 shown in Fig. 3 is provided with three gas introduction ports 141, 142, and 143 at its upper portion, and the above-described supply lines 210A, 210B, So that each process gas is introduced.

이 샤워 헤드(140)는, 가장 위쪽에 위치하는 상단 블록체(144)와 그 아래쪽에 마련되는 하단 블록체(150)를 구비한다. 상기 가스 도입구(141, 142, 143)는, 상단 블록체(144)의 위쪽에 마련된다. 하단 블록체(150)는 복수의 단으로 구성된다. 도 3은 2단으로 구성한 경우를 예로 들고 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.The shower head 140 includes an upper block body 144 positioned at the uppermost position and a lower block body 150 provided at a lower position thereof. The gas introduction ports 141, 142, and 143 are provided above the upper block body 144. The lower block body 150 is composed of a plurality of stages. Fig. 3 shows an example in which two stages are used. However, the present invention is not limited to this.

하단 블록체(150)에는, 3개의 버퍼실(151, 152, 153)이 각각 독립적으로 마련되어 있다. 각 버퍼실(151, 152, 153)에는, 가스 도입구(141, 142, 143)로부터의 가스가 상단 블록체(144)에 형성된 가스 유로를 통해 따로따로 도입되도록 되어 있다. 하단 블록체(150)의 하면에는, 버퍼실(151, 152, 153)에 각각 연통하는 가스 토출 구멍(161, 162, 163)이 교대로 형성되어 있다.In the lower block body 150, three buffer chambers 151, 152 and 153 are independently provided. The gas from the gas inlet ports 141, 142, and 143 is separately introduced into each of the buffer chambers 151, 152, and 153 through a gas flow path formed in the upper block body 144. Gas discharge holes 161, 162, and 163 communicating with the buffer chambers 151, 152, and 153 are alternately formed on the lower surface of the lower block body 150.

이러한 도 3에 나타내는 샤워 헤드(140)에 의하면, NH₃ 공급부(200A), SiH₂Cl₂ 공급부(200B), TiCl₄ 공급부(200C)로부터의 각 처리 가스는 각각, 따로따로의 가스 공급 라인(210A, 210B, 210C)을 통해 가스 도입구(141, 142, 143)에 도입된다.3, the respective processing gases from the NH ₃ supply unit 200A, the SiH ₂ Cl ₂ supply unit 200B, and the TiCl ₄ supply unit 200C are supplied to the respective gas supply lines 210A, 210B, and 210C to the gas introduction ports 141, 142, and 143, respectively.

그리고, 도 3에 나타내는 샤워 헤드(140) 내에서는, 각 가스 도입구(141, 142, 143)로부터 도입된 각 가스는 각각, 상단 블록체(144)의 따로따로의 유로로부터 각 버퍼실(151, 152, 153)에 도입되고, 각각 확산되어 가스 토출 구멍(161, 162, 163)으로부터 따로따로 처리 용기(110) 내에 토출된다. 이에 의하면, 샤워 헤드(140) 내에 있어서도 NH₃ 가스, SiH₂Cl₂ 가스, TiCl₄ 가스는 서로 혼합되는 경우는 없으므로, 샤워 헤드(140)에서 반응 부생성물이 발생하는 것을 방지할 수 있어, 이에 의한 파티클의 발생을 방지할 수 있다.In the showerhead 140 shown in Fig. 3, the respective gases introduced from the respective gas introduction ports 141, 142 and 143 are separated from the respective flow paths of the upper block body 144 into the respective buffer chambers 151 152, and 153, respectively, and are diffused and discharged from the gas discharge holes 161, 162, and 163 into the processing vessel 110 separately. According to this, NH ₃ gas, SiH ₂ Cl ₂ gas, and TiCl ₄ gas do not mix with each other even in the showerhead 140, so that generation of reaction by-products in the showerhead 140 can be prevented, It is possible to prevent the generation of particles due to the particles.

도 3에 나타내는 샤워 헤드(140)는 포스트믹스 타입이기 때문에, 성막 처리에 있어서 처리 용기(110) 내에 각 처리 가스를 동시에 공급하는 것은 물론이고, 교대로 공급하는 것도 가능하며, 또한 어느 하나의 처리 가스만을 공급하는 것도 가능하다.Since the shower head 140 shown in Fig. 3 is a post mix type, it is possible to supply the respective processing gases simultaneously in the processing container 110 in the film forming process, alternatively, It is also possible to supply only gas.

또, 도 3에서는 각 가스 도입구(141, 142, 143)에 각각, 각 처리 가스의 공급 라인(210A, 210B, 210C)을 접속한 경우를 예로 들었지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 어떤 각 가스 도입구(141, 142, 143)에 어떤 처리 가스의 공급 라인(210A, 210B, 210C)을 접속하도록 하더라도 좋다.3, the supply lines 210A, 210B and 210C of the respective processing gases are connected to the respective gas introduction ports 141, 142 and 143. However, the present invention is not limited to this, Any of the supply lines 210A, 210B, and 210C may be connected to the introduction ports 141, 142, and 143, respectively.

또한, 도 3에서는 샤워 헤드(140)로서, 하단 블록체(150)에 각 처리 가스에 대응하는 3개의 버퍼실(151, 152, 153)을 독립적으로 마련한 경우를 예로 들어 설명했지만, 버퍼실의 수나 배치는 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 후술하는 바와 같이 버퍼실의 수를 줄여, 복수의 처리 가스에 공통하는 버퍼실을 형성하더라도 좋다.3, the shower head 140 is provided with three buffer chambers 151, 152 and 153 independently corresponding to the respective processing gases in the lower block body 150. However, The number or arrangement is not limited to this. For example, as described later, the number of buffer chambers may be reduced to form a buffer chamber common to a plurality of process gases.

(챔버의 다른 구성예)(Another example of the configuration of the chamber)

다음으로, 챔버(102)의 다른 구성예에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 여기서는, 도 3에 나타내는 하단 블록체(150)에 2개의 버퍼실을 형성한 샤워 헤드(140)를 구비한 챔버(102)를 예로 든다. 도 4는, 이러한 챔버(102)의 구성예를 나타내는 단면도이다. 또, 도 4에 있어서 샤워 헤드(140) 이외의 구성은 도 3과 같기 때문에, 도 3과 같은 부분에는 동일 부호를 붙여 그 상세한 설명을 생략한다. 또, 도 4에 나타내는 하단 블록체(150)는 그 단의 수를 도 3에 나타내는 것보다 1단 적게 한 경우를 예로 들고 있다. 도 4에 나타내는 하단 블록체(150)의 단의 수도 이것에 한정되는 것은 아니다.Next, another configuration example of the chamber 102 will be described with reference to the drawings. Here, a chamber 102 having a showerhead 140 in which two buffer chambers are formed in the lower block body 150 shown in Fig. 3 is taken as an example. Fig. 4 is a cross-sectional view showing a configuration example of such a chamber 102. Fig. 4, the components other than the showerhead 140 are the same as those in Fig. 3, and hence the same components as those in Fig. 3 are denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted. The lower block body 150 shown in Fig. 4 has an example in which the number of the stages is one step shorter than that shown in Fig. The number of the ends of the lower block body 150 shown in Fig. 4 is not limited to this.

도 4에 나타내는 샤워 헤드(140)에 대해서도, 도 3과 같이 3개의 가스 도입구(141, 142, 143)가 마련되고, 이들에 각각 상술한 각 공급 라인(210A, 210B, 210C)이 각각 접속되어 각 처리 가스가 도입되도록 되어 있다.As shown in Fig. 3, the shower head 140 shown in Fig. 4 is also provided with three gas introduction ports 141, 142 and 143, and the respective supply lines 210A, 210B and 210C described above are respectively connected So that each process gas is introduced.

이 샤워 헤드(140)의 하단 블록체(150)에는, 2개의 버퍼실(154, 155)이 각각 독립적으로 마련되어 있다. 버퍼실(154)에는 가스 도입구(141)로부터의 가스가 상단 블록체(144)에 형성된 가스 유로를 통해 도입되도록 되어 있다. 버퍼실(155)에는 가스 도입구(142, 143)로부터의 가스가 상단 블록체(144)에 형성된 가스 유로에 있어서 도중에서 합류하여 도입되도록 되어 있다. 하단 블록체(150)의 하면에는, 버퍼실(154, 155)에 연통하는 가스 토출 구멍(164, 165)이 교대로 형성되어 있다.In the lower block body 150 of the shower head 140, two buffer chambers 154 and 155 are independently provided. The gas from the gas inlet 141 is introduced into the buffer chamber 154 through the gas flow path formed in the upper block body 144. The gas from the gas inlet ports 142 and 143 is introduced into the buffer chamber 155 so as to be joined together in the gas flow path formed in the upper block body 144. On the lower surface of the lower block body 150, gas discharge holes 164 and 165 communicating with the buffer chambers 154 and 155 are alternately formed.

이러한 도 4에 나타내는 샤워 헤드(140)에 의해서도, 도 3에 나타내는 경우와 같이, NH₃ 공급부(200A), SiH₂Cl₂ 공급부(200B), TiCl₄ 공급부(200C)로부터의 각 처리 가스는 각각, 따로따로의 가스 공급 라인(210A, 210B, 210C)을 통해 가스 도입구(141, 142, 143)에 도입된다.4, each of the process gases from the NH ₃ supply unit 200A, the SiH ₂ Cl ₂ supply unit 200B, and the TiCl ₄ supply unit 200C is supplied to the showerhead 140, 142, and 143 through the separate gas supply lines 210A, 210B, and 210C.

그리고, 도 4에 나타내는 샤워 헤드(140) 내에서는, 가스 도입구(141)로부터 도입된 가스는 버퍼실(154)에 도입되고, 가스 도입구(142, 143)로부터 도입된 가스는 상단 블록체(144)에 형성된 가스 유로에서 합류하여 버퍼실(155)에 도입된다. 각 버퍼실(154, 155)에 도입된 가스는 각각 확산되어 가스 토출 구멍(164, 165)으로부터 따로따로 처리 용기(110) 내에 토출된다. 이에 의해, 샤워 헤드(140)에 있어서는, SiH₂Cl₂ 가스와 TiCl₄ 가스는, 적어도 NH₃ 가스와는 서로 혼합되는 경우는 없으므로, SiH₂Cl₂ 가스와 NH₃ 가스의 반응 부생성물의 발생을 방지할 수 있어, 이에 의한 파티클의 발생을 방지할 수 있다.4, the gas introduced from the gas inlet 141 is introduced into the buffer chamber 154, and the gas introduced from the gas inlet 142, And introduced into the buffer chamber 155 through the gas flow path formed in the buffer chamber 144. The gases introduced into the buffer chambers 154 and 155 are respectively diffused and discharged from the gas discharge holes 164 and 165 into the processing vessel 110 separately. Thus in the arrangement, the showerhead (140), SiH ₂ Cl ₂ gas and TiCl ₄ gas is not the case from being mixed with each other and at least NH ₃ gas, the generation of SiH ₂ Cl ₂ gas and NH ₃ gas reaction by-product, It is possible to prevent particles from being generated.

또, 샤워 헤드(140) 내와 같이 챔버(102) 내에 있어서는, 챔버(102)의 밖의 배관과는 달리, 샤워 헤드(140) 자체를 가열하는 것은 용이하다. 이 때문에, 도 4에 나타내는 샤워 헤드(140)와 같이 SiH₂Cl₂ 가스와 다른 처리 가스가 그 유로 내에서 혼합되도록 구성하더라도, 샤워 헤드(140) 내의 유로에 있어서 반응 부생성물이 발생하는 경우는, 샤워 헤드(140) 자체를 가열하는 것에 의해, 그 유로 내에서의 반응 부생성물의 발생을 억제할 수 있다.In the chamber 102 as in the showerhead 140, it is easy to heat the showerhead 140 itself, unlike the pipe outside the chamber 102. Therefore, even when the SiH ₂ Cl ₂ gas and the other process gas are mixed in the flow channel as in the showerhead 140 shown in FIG. 4, when the reaction by-product occurs in the flow path in the showerhead 140 , And by heating the showerhead 140 itself, the generation of reaction by-products in the flow passage can be suppressed.

(성막 처리의 구체예)(Concrete example of film forming process)

다음으로, 이러한 챔버(102)에 의해 실행되는 TiSiN막의 성막 처리의 구체예에 대하여 설명한다. 우선, 처리 용기(110) 내에 웨이퍼 W를 반입하고, 히터(128)에 의해 웨이퍼 W를 가열하면서 배기부(300)의 진공 펌프(330)에 의해 처리 용기(110) 내를 진공 배기하여 감압하여, 소정의 진공 압력으로 한다.Next, a specific example of the TiSiN film forming process performed by the chamber 102 will be described. First, the wafer W is carried into the processing vessel 110 and the inside of the processing vessel 110 is vacuum-evacuated by the vacuum pump 330 of the evacuation unit 300 while heating the wafer W by the heater 128 , And a predetermined vacuum pressure is applied.

이때, NH₃ 공급부(200A), SiH₂Cl₂ 공급부(200B), TiCl₄ 공급부(200C)에서는 각각, 가스 공급 라인(210A, 210B, 210C)의 개폐 밸브(250A, 250B, 250C)를 닫고, 개폐 밸브(272A, 272B, 272C)를 열어 프리플로우 라인(270A, 270B, 270C)으로 전환하는 것에 의해 가스 유량을 조정하여 둔다. 그리고, 각 처리 가스의 가스 유량이 안정되면, 각 가스의 공급이 가능하게 된다.At this time, the NH ₃ supply unit (200A), SiH ₂ Cl ₂ supply (200B), TiCl ₄ supply unit (200C), respectively, to close the on-off valve (250A, 250B, 250C) of the gas supply lines (210A, 210B, 210C), The gas flow rate is adjusted by opening the open / close valves 272A, 272B, and 272C and switching to the free flow lines 270A, 270B, and 270C. When the gas flow rate of each process gas is stabilized, each gas can be supplied.

그 후는, 처리 가스의 공급을 개시하는 경우는 프리플로우 라인을 가스 공급 라인으로 전환하고, 처리 가스의 공급을 정지하는 경우는 가스 공급 라인을 프리플로우 라인으로 전환한다. 예컨대 SiH₂Cl₂ 가스의 공급을 개시하는 경우는, 개폐 밸브(272B)를 닫고, 개폐 밸브(250B)를 여는 것에 의해 프리플로우 라인(270B)으로부터 가스 공급 라인(210B)으로 전환한다. SiH₂Cl₂ 가스의 공급을 정지하는 경우는, 개폐 밸브(250B)를 닫고 개폐 밸브(272B)를 여는 것에 의해 가스 공급 라인(210B)으로부터 프리플로우 라인(270B)으로 전환한다.Thereafter, when the supply of the process gas is started, the free flow line is switched to the gas supply line, and when the supply of the process gas is stopped, the gas supply line is switched to the free flow line. For example, when the supply of SiH ₂ Cl ₂ gas is started, the open / close valve 272B is closed and the open / close valve 250B is opened to switch from the free flow line 270B to the gas supply line 210B. When the supply of the SiH ₂ Cl ₂ gas is stopped, the open / close valve 250B is closed and the open / close valve 272B is opened to switch from the gas supply line 210B to the free flow line 270B.

여기서는, 도 5에 나타내는 바와 같이 TiCl₄ 가스, SiH₂Cl₂ 가스, NH₃ 가스를 동시에 공급하여 막 형성 처리를 소정 시간 t1만큼 행한 후, 각 배관을 N₂ 가스로 퍼지하는 퍼지 처리를 소정 시간 t2만큼 행한다. 다음으로, NH₃ 가스를 공급하여 질화 처리를 소정 시간 t3만큼 행한 후, 각 배관을 N₂ 가스로 퍼지하는 퍼지 처리를 소정 시간 t4만큼 행한다.Here, FIG TiCl as shown in Fig. 5 ₄ gas, SiH ₂ Cl ₂ gas, NH ₃ and then to supply the gas at the same time subjected to a film forming process by a predetermined time t1, the purge process of purging the respective pipes as a N ₂ gas given time t2. Next, the NH ₃ gas is supplied to perform the nitriding process for the predetermined time t ₃ , and then the purge process for purging each pipe with N ₂ gas is performed for a predetermined time t 4.

이들 t1~t4를 1사이클로 하여, 이것을 복수의 사이클 반복하는 것에 의해, 웨이퍼 W 위에 SFD(Sequential Flow Deposition)-TiSiN막을 형성한다. 이와 같이, 처리 가스의 온오프를 반복하는 경우에는, 처리 가스는 계속 흐르게 하고, 프리플로우 라인(270A, 270B, 270C)과 공급 라인(210A, 210B, 210C)의 전환을 행하는 것만으로, 각 처리 가스 도입시의 상승 시간을 단축할 수 있어, 유량이 안정된 상태에서 공급할 수 있으므로, 보다 양호한 성막 처리를 행할 수 있다.By forming these cycles t1 to t4 as one cycle and repeating this cycle a plurality of times, a SFD (Sequential Flow Deposition) -TiSiN film is formed on the wafer W. In this way, when the process gas is repeatedly turned on and off, only the process gas is continuously flowed and only the switching of the preflow lines 270A, 270B, and 270C and the supply lines 210A, 210B, The rising time at the time of gas introduction can be shortened and the flow rate can be supplied in a stable state, so that a better film forming process can be performed.

또, 본 실시 형태에서는 SiH₂Cl₂ 가스의 다른 처리 가스로서는, Ti 함유 가스로서 TiCl₄ 가스를 드는 것과 아울러, N 함유 가스로서 NH₃ 가스를 들어 설명했지만, 이들 처리 가스로 한정되는 것은 아니다.In the present embodiment, as another process gas of the SiH ₂ Cl ₂ gas, TiCl ₄ gas is added as a Ti-containing gas and NH ₃ gas is introduced as an N-containing gas. However, the process gas is not limited to these.

(웨이퍼 위의 가스 흐름의 조정)(Adjustment of the gas flow on the wafer)

그런데, 도 3에 나타내는 샤워 헤드(140)의 가스 토출 구멍(161, 162, 163)의 배치나 도 4에 나타내는 샤워 헤드(140)의 가스 토출 구멍(164, 165)의 배치에 따라서는, 웨이퍼 W의 센터 영역(중심 영역)과 이를 둘러싸는 에지 영역(둘레 영역)의 가스의 흐름에 차이가 생기는 경우도 생각할 수 있다. 이 때문에, 이러한 가스 흐름을 조정하는 것에 의해, 웨이퍼 W의 센터 영역과 에지 영역의 처리의 면 내 균일성을 보다 한층 높일 수 있다.Depending on the arrangement of the gas discharging holes 161, 162 and 163 of the shower head 140 shown in FIG. 3 and the arrangement of the gas discharging holes 164 and 165 of the shower head 140 shown in FIG. 4, There may be a case where there is a difference in gas flow between the center region (central region) of W and the edge region (peripheral region) surrounding it. Therefore, by adjusting the gas flow, the in-plane uniformity of the processing of the center region and the edge region of the wafer W can be further enhanced.

구체적으로는 샤워 헤드(140)의 가스 토출 구멍으로부터 토출되는 가스는, 탑재대(120) 위의 웨이퍼 W의 센터 영역으로부터 에지 영역을 향해 흐르고, 탑재대(120)와 측벽(112)의 사이를 통해 아래쪽의 배기부(300)를 향해 흐른다. 이때, 측벽(112)에 가까운 에지 영역에서는 둘레 방향에도 가스의 흐름이 생기고, 그 둘레 방향의 가스 흐름의 속도 분포에 따라서는, 웨이퍼 W의 에지 영역에서는 센터 영역보다 유속이 빨라져 가스가 멈추기 어려워진다.Concretely, the gas discharged from the gas discharge hole of the shower head 140 flows from the center area of the wafer W on the stage 120 toward the edge area, and flows between the stage 120 and the side wall 112 And flows toward the exhaust part 300 at the lower side through the exhaust port. At this time, gas flows also in the circumferential direction in the edge region close to the side wall 112, and the flow velocity in the edge region of the wafer W is faster than the center region in accordance with the velocity distribution of the gas flow in the circumferential direction, .

그래서, 본 실시 형태에 있어서의 탑재대(120)에, 예컨대 도 6, 도 7에 나타내는 바와 같이, 그 외주(外周)로부터 바깥쪽으로 돌출하도록 대략 판 모양의 링 형상 부재(분산 링)(400)를 마련하는 것에 의해, 웨이퍼 W 위의 둘레 방향의 가스의 유속을 조정하도록 하더라도 좋다. 도 6은 탑재대(120)에 링 형상 부재(400)를 마련한 경우의 사시도이며, 도 7은 링 형상 부재(400)를 마련한 탑재대(120)를 위쪽에서 본 평면도이다. 도 6은, 링 형상 부재(400)를 도 7에 나타내는 A-A 단면으로 절단한 것이다.6 and 7, a substantially plate-like ring-shaped member (dispersing ring) 400 is provided on the stage 120 in this embodiment so as to project outward from the outer periphery thereof, for example, The flow rate of the gas in the circumferential direction on the wafer W may be adjusted. 6 is a perspective view when the ring-shaped member 400 is provided on the mount table 120 and FIG. 7 is a plan view of the mount table 120 provided with the ring-shaped member 400 as viewed from above. 6 is a cross-sectional view taken along the line A-A shown in Fig. 7 of the ring-shaped member 400. Fig.

이와 같이 링 형상 부재(400)를 마련하여 탑재대(120)의 외주 위치를 그 전체 둘레에 걸쳐 측벽(112)측으로 연장하는 것에 의해, 웨이퍼 W의 에지 영역 위의 가스의 유속이 센터 영역 위의 가스의 유속과 같아지도록 조정할 수 있다. 링 형상 부재(400)는 예컨대 석영으로 구성하고, 탑재대(120)와 거의 같은 온도로 하는 것이 바람직하다. 또, 링 형상 부재(400)의 재질이나 온도는 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 링 형상 부재(400)를 알루미나 세라믹스 등으로 구성하더라도 좋다,By providing the ring member 400 as described above and extending the outer peripheral position of the mount table 120 to the side wall 112 side over its entire periphery, the flow velocity of the gas on the edge area of the wafer W The gas flow rate can be adjusted to be equal to the flow rate of the gas. It is preferable that the ring-shaped member 400 is made of, for example, quartz, and the temperature is approximately the same as that of the mount table 120. The material and temperature of the ring-shaped member 400 are not limited thereto. For example, the ring-shaped member 400 may be made of alumina ceramics or the like,

여기서, 웨이퍼 W 위의 둘레 방향의 가스의 흐름을, 탑재대(120)에 링 형상 부재(400)를 마련한 경우와 마련하지 않는 경우를 비교하면서 보다 상세하게 설명한다. 도 8(a), 도 8(b)는 각각, 웨이퍼 W의 중심으로부터 측벽(112)에 걸쳐 그 탑재대(120)상의 둘레 방향의 가스의 유속 분포를 나타낸다. 도 8(a)는 탑재대(120)에 링 형상 부재(400)를 마련하지 않는 경우이며, 도 8(b)는 탑재대(120)에 링 형상 부재(400)를 마련한 경우이다. 여기서는, 샤워 헤드(140)로부터 NH₃ 가스를 토출했을 때, 탑재대(120)상의 둘레 방향에 생기는 가스의 유속 0~1m/s를 작은 쪽으로부터 A~E의 5단계의 영역으로 나누어 나타내고 있다.Here, the flow of the gas in the circumferential direction on the wafer W will be described in more detail by comparing the case where the ring member 400 is provided on the mount table 120 and the case where the ring member 400 is not provided. 8 (a) and 8 (b) show the flow velocity distribution of the gas in the circumferential direction on the mounting table 120 from the center of the wafer W to the side wall 112, respectively. 8A shows a case where the ring-shaped member 400 is not provided on the mounting table 120 and FIG. 8B shows a case where the ring-shaped member 400 is provided on the mounting table 120. FIG. Here, when the NH ₃ gas is discharged from the shower head 140, the flow velocity of the gas generated in the circumferential direction on the mounting table 120 is divided into five regions of A to E from the smallest flow velocity of 0 to 1 m / s .

도 8(a)에 의하면, 탑재대(120)에 링 형상 부재(400)를 마련하지 않는 경우, 웨이퍼 W의 센터 영역 위는 가장 유속이 느린 A 영역(해칭 영역)이 되지만, 에지 영역 위는 그보다 유속이 빠른 B~E 영역이 되어 있다. 특히 탑재대(120)상에서는 센터측으로부터 에지측에 걸쳐 둘레 방향의 유속이 빨라져, 측벽(112)에 가까운 부분에서는 유속이 가장 빠른 E 영역도 생기고 있는 것을 알 수 있다.8A, when the ring-shaped member 400 is not provided on the mounting table 120, the area on the center of the wafer W is the area A (hatching area) having the slowest flow velocity, And the regions B to E having higher flow velocities are formed. Particularly, on the mount table 120, the flow velocity in the circumferential direction is increased from the center side to the edge side, and it is found that the E region having the highest flow velocity occurs at a portion near the side wall 112.

이에 비하여, 도 8(b)에 의하면, 탑재대(120)에 링 형상 부재(400)를 마련한 경우에는, 웨이퍼 W의 센터 영역 위로부터 에지 영역 위에 걸쳐 유속이 느린 A 영역(해칭 영역)이 확대되어 있는 것을 알 수 있다. 이에 의하면, 웨이퍼 W의 에지 영역의 유속을 억제할 수 있어, 센터 영역과 같은 유속으로 조정할 수 있는 것을 알 수 있다. 이에 의해, 웨이퍼 W에 TiSiN막을 성막할 때에, 에지 영역에도 센터 영역과 같이 가스를 흐르게 할 수 있으므로, 면 내 균일성을 보다 향상시킬 수 있다. 예컨대 웨이퍼 W의 에지 영역의 TiSiN막의 막두께나 막 중의 실리콘량을 센터 영역과 같아지도록 조정할 수 있다.8 (b), when the ring-shaped member 400 is provided on the mounting table 120, the area A (hatched area) in which the flow velocity is slow over the edge area from the center area of the wafer W is enlarged . According to this, the flow velocity of the edge region of the wafer W can be suppressed, and it can be understood that the flow velocity can be adjusted to the same flow rate as the center region. Thus, when the TiSiN film is formed on the wafer W, the gas can flow in the edge region like the center region, thereby further improving the in-plane uniformity. The film thickness of the TiSiN film in the edge region of the wafer W and the amount of silicon in the film can be adjusted to become equal to the center area.

또, 도 6에 나타내는 링 형상 부재(400)는, 탑재대(120)의 외주에 탑재하는 부분과 그보다 바깥쪽으로 돌출하는 부분에 단차를 형성한 경우를 예로 들고 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 단차를 마련하지 않더라도 좋다. 또한, 링 형상 부재(400)의 형상도 도 6, 도 7에 나타내는 것에 한정되는 것은 아니고, 탑재대(120)의 외주를 연장하는 것에 의해 웨이퍼 W 위의 가스의 흐름을 조정할 수 있는 형상이면 된다.The ring-shaped member 400 shown in Fig. 6 has a case in which a step is formed on a portion mounted on the outer periphery of the mount table 120 and a portion protruding outwardly therefrom. However, the present invention is not limited to this, It is not necessary to provide a step. The shape of the ring-shaped member 400 is not limited to those shown in Figs. 6 and 7, and it is sufficient that the shape of the ring-shaped member 400 is such that the flow of the gas on the wafer W can be adjusted by extending the outer periphery of the mount table 120 .

또한, 링 형상 부재(400)에는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 탑재대(120)로부터 돌출한 부분에 복수의 관통 구멍(410)을 마련하도록 하더라도 좋다. 이에 의하면, 웨이퍼 W 위에 흐르는 가스는, 링 형상 부재(400)의 관통 구멍(410)도 지나므로, 관통 구멍(410)의 배치 위치 또는 그 개수 또는 구경 등에 따라 가스의 흐름을 조정할 수 있다. 또한, 배기의 컨덕턴스를 조정할 수도 있다.9, the ring-shaped member 400 may be provided with a plurality of through holes 410 at portions protruding from the mounting table 120. As shown in Fig. Since the gas flowing on the wafer W passes through the through hole 410 of the ring-shaped member 400, the flow of the gas can be adjusted according to the arrangement position of the through holes 410, the number of the through holes 410, or the diameter. Also, the conductance of the exhaust may be adjusted.

이상에서는, 웨이퍼 W 위의 가스 흐름을 링 형상 부재(400)에 의해 조정하는 경우에 대하여 설명했지만, 도 3, 도 4에 나타내는 샤워 헤드(140)의 가스 토출 구멍의 컨덕턴스를 조정하는 것에 의해, 웨이퍼 W 위의 가스 흐름을 조정하도록 하더라도 좋다. 구체적으로는 가스 토출 구멍의 지름이나 형상을, 웨이퍼 W의 센터 영역 위와 에지 영역 위에서 바꾸는 것을 생각할 수 있다. 이에 의해, 웨이퍼 W의 에지 영역 위의 가스의 흐름을 센터 영역 위와 같게 할 수 있다.In the above description, the gas flow on the wafer W is adjusted by the ring-shaped member 400. However, by adjusting the conductance of the gas discharge hole of the shower head 140 shown in Figs. 3 and 4, The gas flow on the wafer W may be adjusted. Concretely, it is conceivable to change the diameter or the shape of the gas discharge hole on the center region of the wafer W and on the edge region. Thereby, the flow of gas on the edge region of the wafer W can be made to coincide with the center region.

여기서, 가스 토출 구멍의 컨덕턴스를 조정한 샤워 헤드(140)의 구체적 구성예에 대하여 설명한다. 여기서는, 도 3에 나타내는 샤워 헤드(140)의 가스 토출 구멍(161, 162, 163) 중, NH₃ 가스의 가스 토출 구멍(161)에 대하여, 그 센터 영역 위와 에지 영역 위의 컨덕턴스를 조정한 경우를 예로 든다. 도 10은 이러한 샤워 헤드(140)의 구체예를 나타내는 평면도이다. 도 10은, 각 가스 토출 구멍(161, 162, 163)의 배치예를 나타내고 있다.Here, a concrete configuration example of the shower head 140 in which the conductance of the gas discharge hole is adjusted will be described. Here, when the conductance on the center region and the edge region is adjusted with respect to the gas discharge hole 161 of the NH ₃ gas among the gas discharge holes 161, 162, and 163 of the shower head 140 shown in FIG. 3 For example. 10 is a plan view showing a specific example of such a shower head 140. As shown in Fig. Fig. 10 shows an example of arrangement of the gas discharge holes 161, 162, and 163.

도 10은, NH₃ 가스의 가스 토출 구멍(161)의 구멍 형상을 바꾸는 것에 의해, 컨덕턴스를 조정한 것이다. 구체적으로는 모든 가스 토출 구멍(161)에 그 구경보다 큰 지름의 지름 확장부(지름 확장 구멍)(161a)를 형성하고, 그 지름 확장부(161a)의 깊이(길이)를 조정하는 것에 의해, 컨덕턴스를 조정한다. 예컨대 가스 토출 구멍(161)에 지름 확장부(161a)로서의 카운터 보링(counter boring)(카운터 보링 구멍)을 형성하여 그 카운터 보링의 깊이에 따라 컨덕턴스를 조정할 수 있다. 이와 같이, NH₃ 가스만의 컨덕턴스를 조정하는 경우에는, NH₃ 가스의 가스 토출 구멍(161)의 전부에 지름 확장부(161a)를 마련하여 그 깊이로 컨덕턴스를 조정한다. 이에 의하면, 지름 확장부(161a)의 형상(예컨대 카운터 보링을 형성했을 때에 형성되는 테이퍼면 등)에 영향을 받는 일 없이, 미소한 컨덕턴스의 조정도 가능하게 된다.10 shows a state in which the conductance is adjusted by changing the shape of the hole of the gas discharge hole 161 of the NH ₃ gas. More specifically, by forming a diameter enlarging portion (diameter enlarging hole) 161a having a diameter larger than the diameter of all the gas discharging holes 161 and adjusting the depth (length) of the diameter increasing portion 161a, Adjust the conductance. For example, counter boring (counter boring hole) as the diameter expanding portion 161a may be formed in the gas discharge hole 161 so that the conductance can be adjusted according to the depth of the counter boring. In this way, when adjusting the conductance of only the NH ₃ gas, and the whole of the gas discharge hole 161 of the NH ₃ gas provided the diameter expansion portion (161a) to adjust the conductance to its depth. In this way, the minute conductance can be adjusted without being affected by the shape of the diameter expanding portion 161a (for example, the tapered surface formed when counterboring is formed).

도 10에서는, 웨이퍼 W의 센터 영역 위의 가스 토출 구멍(161)의 카운터 보링 깊이를 D로 하면, 웨이퍼 W의 에지 영역 위의 가스 토출 구멍(161)의 카운터 보링 깊이를 D보다 큰 D'로 한다. 이에 의해, 웨이퍼 W의 센터 영역 위보다 에지 영역 위의 NH₃ 가스 유량을 조금 많이 흐르게 할 수 있어, 웨이퍼 W 위의 가스의 흐름을 조정할 수 있다. 특히 가스 토출 구멍(161)의 카운터 보링 깊이로 컨덕턴스를 조정하는 것에 의해, 가스 유량의 미소한 조정도 가능하게 된다.10, assuming that the counter boring depth of the gas discharging holes 161 on the center area of the wafer W is D, the counter boring depth of the gas discharging holes 161 on the edge area of the wafer W is D ' do. As a result, the NH ₃ gas flow rate on the edge region above the center region of the wafer W can be made to flow a little more, and the flow of gas over the wafer W can be adjusted. Particularly, by adjusting the conductance to the counter boring depth of the gas discharge hole 161, it is possible to adjust the gas flow rate in minute increments.

여기서, 도 10에 나타내는 바와 같은 샤워 헤드(140)에 의한 효과를 확인하는 실험을 행한 결과에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 11은, 본 실험 결과를 그래프로 나타낸 도면이다.Here, the results of an experiment for confirming the effect of the showerhead 140 as shown in Fig. 10 will be described with reference to the drawings. 11 is a graph showing the results of this experiment.

여기서는, 도 3에 나타내는 챔버(102)에 있어서, NH₃ 가스의 가스 토출 구멍(161)의 컨덕턴스를 조정한 도 10 나타내는 샤워 헤드(140)를 적용한 경우(흰 원)와, NH₃ 가스의 가스 토출 구멍(161)의 컨덕턴스를 조정하지 않는 샤워 헤드(140)(모든 가스 토출 구멍에 지름 확장부를 마련하지 않고, 그 배치 위치는 도 10에 나타내는 것과 같은 것)를 적용한 경우(검은 사각형)에 있어서 각각, 직경 300의 웨이퍼 W 위에 TiSiN막을 성막하고, 웨이퍼 W의 막두께를 측정했다. 이 그래프의 가로축에는 웨이퍼 W 위의 위치를 취하고, 세로축에는 웨이퍼 W 위의 각 점의 TiSiN막의 막두께의 비를 취하고 있다. 여기서의 막두께의 비는, 웨이퍼 W의 중심 위치(가로축 0의 위치)의 막두께에 대한 비이다.Here, in the case of applying the showerhead 140 shown in Fig. 10 (white circle) in which the conductance of the gas discharge hole 161 of the NH ₃ gas is adjusted in the chamber 102 shown in Fig. ₃ In the case where the showerhead 140 (which does not have any diameter expansion portion in all the gas discharge holes and the arrangement position thereof is as shown in Fig. 10) in which the conductance of the discharge hole 161 is not adjusted (black square) TiSiN films were formed on wafers W each having a diameter of 300, and the film thickness of the wafers W was measured. The abscissa of this graph represents the position on the wafer W and the ordinate represents the ratio of the film thickness of the TiSiN film at each point on the wafer W. [ The ratio of the film thickness here is a ratio to the film thickness of the center position of the wafer W (position on the horizontal axis 0).

도 11의 실험 결과에 의하면, 컨덕턴스 조정이 있는 경우(흰 원)에는, 컨덕턴스 조정이 없는 경우(검은 사각형)에 비하여, 웨이퍼 W 위의 센터 영역으로부터 에지 영역에 걸쳐 막두께의 균일성이 대폭으로 개선되고 있는 것을 알 수 있다.11, the uniformity of the film thickness from the center region on the wafer W to the edge region is significantly larger than that in the case where there is no conductance adjustment (black square) in the case of conductance adjustment (white circle) It can be seen that improvement is being made.

이와 같이, NH₃ 가스의 가스 토출 구멍(161)의 컨덕턴스를 센터측보다 에지측을 크게 하도록 조정하는 것에 의해, 웨이퍼 W의 성막 처리의 균일성을 대폭으로 개선시킬 수 있다.By thus adjusting the conductance of the gas discharge hole 161 of the NH ₃ gas to be larger on the edge side than the center side, the uniformity of the film forming process of the wafer W can be greatly improved.

또, 도 10에서는, NH₃ 가스의 가스 토출 구멍(161)의 컨덕턴스를 조정하는 경우를 예로 들어 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 도 3에 나타내는 다른 가스(SiH₂Cl₂, TiCl₄)의 가스 토출 구멍(162, 163)이나, 도 4에 나타내는 가스 토출 구멍(164, 165)의 컨덕턴스를 조정하더라도 좋다.10, the case of adjusting the conductance of the gas discharge holes 161 of the NH ₃ gas is described as an example. However, the present invention is not limited to this, and other gases (SiH ₂ Cl ₂ , TiCl ₄ ) The conductance of the gas discharge holes 162 and 163 of the gas discharge holes 164 and 165 shown in FIG. 4 may be adjusted.

또한, 상술한 바와 같은 컨덕턴스를 조정한 가스 토출 구멍을 구비한 샤워 헤드(140)와, 링 형상 부재(400)를 마련한 탑재대(120)를 조합하여 성막 장치를 구성하더라도 좋다. 이에 의해 웨이퍼 W의 성막 처리의 균일성을 보다 한층 개선시킬 수 있다.The film forming apparatus may be constituted by a combination of the shower head 140 having the gas discharging holes in which the conductance is adjusted as described above and the mounting table 120 provided with the ring member 400. Thus, the uniformity of the film-forming process of the wafer W can be further improved.

이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시 형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이러한 예로 한정되지 않는 것은 당연하다. 당업자라면, 특허청구범위에 기재된 범주 내에 있어서, 각종 변경예 또는 수정예에 생각이 미칠 수 있는 것은 명백하며, 그것에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.While the preferred embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, it is needless to say that the present invention is not limited to these examples. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

예컨대, 상기 실시 형태에서는 성막 장치(100)를 이용하여, SFD-TiSiN막의 성막 처리를 행하는 경우를 예로 들어 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 CVD(Physical Chemical Vapor Deposition)-TiSiN막의 성막 처리를 행하도록 하더라도 좋다.
For example, in the above embodiment, the film forming apparatus 100 is used to perform the film forming process of the SFD-TiSiN film, but the present invention is not limited to this. For example, a film formation process of a CVD (Physical Chemical Vapor Deposition) -TiSiN film may be performed.

본 발명은, SiH₂Cl₂ 가스와 그 밖의 처리 가스를 이용하여, 반도체 웨이퍼, 액정 기판, 태양 전지 기판 등의 기판 위에 TiSiN막을 성막하는 장치에 적용 가능하다.The present invention is applicable to an apparatus for forming a TiSiN film on a substrate such as a semiconductor wafer, a liquid crystal substrate, or a solar cell substrate by using SiH ₂ Cl ₂ gas and other process gases.

100 : 성막 장치 102 : 챔버
110 : 처리 용기 112 : 측벽
113 : 반출입구 114 : 저벽
115 : 개부구 116 : 배기실
118 : 천정벽 120 : 탑재대
122 : 서셉터 125 : 지주
128 : 히터 130 : 히터 전원
140 : 샤워 헤드 141, 142, 143 : 가스 도입구
144 : 상단 블록체 150 : 하단 블록체
151, 152, 153, 154, 155 : 버퍼실
161, 162, 163, 164, 165 : 가스 토출 구멍
161a : 지름 확장부 200 : 처리 가스 공급부
200A : NH₃ 공급부 200B : SiH₂Cl₂ 공급부
200C : TiCl₄ 공급부
210A, 210B, 210C : 가스 공급 라인 220A : NH₃ 가스 공급원
220B : SiH₂Cl₂ 가스 공급원 220C : TiCl₄ 공급원
222A, 222B : 레귤레이터 224A, 224B : 압력계(PT)
230A, 230B, 230C : 제 1 개폐 밸브
240A, 240B : 매스플로우 컨트롤러(MFC)
242C : 기화기
244C : 매스플로우 미터(MFM)
250A, 250B, 250C : 제 2 개폐 밸브
260A, 260B, 260C : N₂ 가스 공급 라인
262A, 262B, 262C : N₂ 가스 공급원
263A, 263B, 263C : 역류 방지 밸브
264A, 264B, 264C : 퍼지 가스 라인
265A, 265B, 265C : 캐리어 가스 라인
266A, 266B, 266C : 개폐 밸브
267A, 267B, 267C : 제 1 개폐 밸브
268A, 268B, 268C : 매스플로우 컨트롤러(MFC)
269A, 269B, 269C : 제 2 개폐 밸브
270A, 270B, 270C : 프리플로우 라인
272A, 272B, 272C : 개폐 밸브 274B, 274C : 개폐 밸브
280A : 트랩 라인 282A : 제 1 개폐 밸브
284A : 매스플로우 컨트롤러(MFC) 286A : 제 2 개폐 밸브
288A : 개폐 밸브 290C : 다이버트 라인
292C : 개폐 밸브 300 : 배기부
310 : 배기 라인 320 : 트랩
330, 340 : 진공 펌프 400 : 링 형상 부재
410 : 관통 구멍 G : 게이트 밸브
W : 웨이퍼100: Deposition apparatus 102: chamber
110: processing vessel 112: side wall
113: entrance entrance 114: bottom wall
115: opening portion 116: exhaust chamber
118: Ceiling wall 120: Mounting table
122: susceptor 125: holding
128: heater 130: heater power
140: showerhead 141, 142, 143: gas inlet
144: upper block body 150: lower block body
151, 152, 153, 154, 155:
161, 162, 163, 164, 165: gas discharge holes
161a: Diameter expansion part 200: Process gas supply part
200A: NH ₃ supply unit 200B: SiH ₂ Cl ₂ supply unit
200C: TiCl ₄ supply part
210A, 210B, 210C: gas supply line 220A: NH ₃ gas supply source
220B: SiH ₂ Cl ₂ gas source 220C: TiCl ₄ source
222A and 222B: regulators 224A and 224B: pressure gauge (PT)
230A, 230B, and 230C:
240A, 240B: Mass flow controller (MFC)
242C: vaporizer
244C: Mass flow meter (MFM)
250A, 250B, 250C: a second opening / closing valve
260A, 260B, 260C: N ₂ gas supply line
262A, 262B, 262C: N ₂ gas supply source
263A, 263B, 263C: Reverse flow prevention valve
264A, 264B, 264C: purge gas line
265A, 265B, 265C: carrier gas line
266A, 266B, 266C: opening / closing valve
267A, 267B, 267C: a first opening / closing valve
268A, 268B, 268C: Mass flow controller (MFC)
269A, 269B, 269C: a second opening / closing valve
270A, 270B and 270C: free flow lines
272A, 272B, 272C: opening / closing valves 274B, 274C:
280A: trap line 282A: first opening / closing valve
284A: Mass flow controller (MFC) 286A: Second open / close valve
288A: opening and closing valve 290C: divert line
292C: opening / closing valve 300: exhaust part
310: exhaust line 320: trap
330, 340: Vacuum pump 400: Ring-shaped member
410: Through hole G: Gate valve
W: Wafer

Claims (12)

SiH₂Cl₂ 가스와 다른 처리 가스를 이용하여 기판의 성막 처리를 행하는 성막 장치로서,
상기 기판을 탑재하는 탑재대를 구비한 챔버와,
상기 챔버에 마련되고, 복수의 가스 도입구로부터 도입된 가스를 상기 기판을 향해 토출하는 복수의 토출 구멍을 구비한 샤워 헤드와,
상기 SiH₂Cl₂ 가스를 상기 샤워 헤드의 가스 도입구까지 공급하는 공급 라인과,
상기 다른 처리 가스를 상기 샤워 헤드의 가스 도입구까지 공급하는 공급 라인
을 구비하고,
상기 SiH₂Cl₂ 가스의 공급 라인은, 적어도 상기 샤워 헤드의 가스 도입구까지는 상기 다른 처리 가스의 공급 라인과는 합류하지 않도록 독립적으로 마련한
것을 특징으로 하는 성막 장치.
A film forming apparatus for forming a film on a substrate using SiH ₂ Cl ₂ gas and another process gas,
A chamber having a mounting table on which the substrate is mounted;
A showerhead provided in the chamber and having a plurality of discharge holes for discharging gas introduced from the plurality of gas introduction ports toward the substrate;
A supply line for supplying the SiH ₂ Cl ₂ gas to the gas inlet of the showerhead,
And a supply line for supplying the other process gas to the gas inlet of the showerhead
And,
The supply line of the SiH ₂ Cl ₂ gas is provided independently so that at least the gas inlet of the shower head does not join the supply line of the other processing gas.
Wherein the film forming apparatus is a film forming apparatus.
제 1 항에 있어서,
상기 챔버의 배기 라인에 접속되는 진공 펌프와,
상기 배기 라인의 상기 진공 펌프보다 상류측에 접속되어, 상기 배기 라인에 흐르는 가스에 의한 반응 부생성물을 포착하는 트랩과,
상기 SiH₂Cl₂ 가스의 공급 라인의 도중에서 분기하여 상기 배기 라인에 접속되는 프리플로우 라인(preflow line)과,
상기 SiH₂Cl₂ 가스의 공급 라인과 프리플로우 라인을 전환 가능한 개폐 밸브와,
상기 다른 처리 가스의 공급 라인의 도중에서 분기하여 상기 배기 라인에 접속되는 프리플로우 라인과,
상기 다른 처리 가스의 공급 라인과 프리플로우 라인을 전환 가능한 개폐 밸브
를 구비하고,
적어도 상기 SiH₂Cl₂ 가스의 프리플로우 라인은, 상기 배기 라인의 상기 트랩보다 상류측에 접속한
것을 특징으로 하는 성막 장치.
The method of claim 1,
A vacuum pump connected to the exhaust line of the chamber,
A trap connected to the exhaust line upstream of the vacuum pump to capture reaction by-products due to the gas flowing through the exhaust line,
A preflow line branched in the middle of the SiH ₂ Cl ₂ gas supply line and connected to the exhaust line,
An open / close valve capable of switching the supply line and the free flow line of the SiH ₂ Cl ₂ gas,
A free flow line branched from the supply line of the other process gas and connected to the exhaust line,
And an open / close valve capable of switching the supply line of the other process gas and the pre-
And,
At least the free flow line of the SiH ₂ Cl ₂ gas is connected to the upstream side of the trap of the exhaust line
Wherein the film forming apparatus is a film forming apparatus.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 샤워 헤드는, 상기 SiH₂Cl₂ 가스의 공급 라인에 접속된 가스 도입구로부터 도입되는 가스를 확산시키는 버퍼실과, 상기 다른 처리 가스의 공급 라인에 접속된 가스 도입구로부터 도입되는 가스를 확산시키는 버퍼실을 각각 따로따로 마련하고, 이들 버퍼실로부터의 가스는 각각 따로따로의 상기 토출 구멍으로부터 토출되도록 구성한 것을 특징으로 하는 성막 장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
The shower head includes a buffer chamber for diffusing gas introduced from a gas inlet connected to a supply line of the SiH ₂ Cl ₂ gas and a gas introduced from a gas inlet connected to a supply line for the other processing gas. And a buffer chamber is provided separately, and the gas from these buffer chambers is configured to be discharged from each of said discharge holes separately.
SiH₂Cl₂ 가스와 Ti 함유 가스와 N 함유 가스를 이용하여 기판의 성막 처리를 행하는 성막 장치로서,
상기 기판을 탑재하는 탑재대를 구비한 챔버와,
상기 챔버에 마련되고, 복수의 가스 도입구로부터 도입된 가스를 상기 기판을 향해 토출하는 복수의 토출 구멍을 구비한 샤워 헤드와,
상기 SiH₂Cl₂ 가스를 상기 샤워 헤드의 가스 도입구까지 공급하는 공급 라인과,
상기 Ti 함유 가스를 상기 샤워 헤드의 가스 도입구까지 공급하는 공급 라인과,
상기 N 함유 가스를 상기 샤워 헤드의 가스 도입구까지 공급하는 공급 라인
을 구비하고,
상기 SiH₂Cl₂ 가스의 공급 라인은, 적어도 상기 샤워 헤드의 가스 도입구까지는 상기 Ti 함유 가스와 상기 N 함유 가스의 공급 라인은 합류하지 않도록 독립적으로 마련한
것을 특징으로 하는 성막 장치.
A film forming apparatus for forming a film on a substrate using SiH ₂ Cl ₂ gas, Ti-containing gas and N-containing gas,
A chamber having a mounting table on which the substrate is mounted;
A showerhead provided in the chamber and having a plurality of discharge holes for discharging gas introduced from the plurality of gas introduction ports toward the substrate;
A supply line for supplying the SiH ₂ Cl ₂ gas to the gas inlet of the showerhead,
A supply line for supplying the Ti-containing gas to the gas inlet of the showerhead,
Containing gas to the gas inlet of the showerhead,
And,
The supply line of the SiH ₂ Cl ₂ gas is independently provided so that the supply lines of the Ti-containing gas and the N-containing gas do not join at least up to the gas inlet of the shower head.
Wherein the film forming apparatus is a film forming apparatus.
제 4 항에 있어서,
상기 챔버의 배기 라인에 접속되는 진공 펌프와,
상기 배기 라인의 상기 진공 펌프보다 상류측에 접속되어, 상기 배기 라인에 흐르는 가스에 의한 반응 부생성물을 포착하는 트랩과,
상기 SiH₂Cl₂ 가스의 공급 라인의 도중에서 분기하여 상기 배기 라인에 접속되는 프리플로우 라인과,
상기 SiH₂Cl₂ 가스의 공급 라인과 프리플로우 라인을 전환 가능한 개폐 밸브와,
상기 Ti 함유 가스의 공급 라인의 도중에서 분기하여 상기 배기 라인에 접속되는 프리플로우 라인과,
상기 Ti 함유 가스의 공급 라인과 프리플로우 라인을 전환 가능한 개폐 밸브와,
상기 N 함유 가스의 공급 라인의 도중에서 분기하여 상기 배기 라인에 접속되는 프리플로우 라인과,
상기 N 함유 가스의 공급 라인과 프리플로우 라인을 전환 가능한 개폐 밸브
를 구비하고,
적어도 상기 SiH₂Cl₂ 가스의 프리플로우 라인은, 상기 배기 라인의 상기 트랩보다 상류측에 접속한
것을 특징으로 하는 성막 장치.
The method of claim 4, wherein
A vacuum pump connected to the exhaust line of the chamber,
A trap connected to the exhaust line upstream of the vacuum pump to capture reaction by-products due to the gas flowing through the exhaust line,
A free flow line branched in the middle of the supply line of the SiH ₂ Cl ₂ gas and connected to the exhaust line,
An open / close valve capable of switching the supply line and the free flow line of the SiH ₂ Cl ₂ gas,
A preflow line branched in the middle of the Ti-containing gas supply line and connected to the exhaust line;
An open / close valve capable of switching the supply line and the free flow line of the Ti-containing gas,
A free flow line branched in the middle of the supply line of the N-containing gas and connected to the exhaust line,
And an open / close valve capable of switching the supply line and the free flow line of the N-containing gas
And,
At least the free flow line of the SiH ₂ Cl ₂ gas is connected to the upstream side of the trap of the exhaust line
Wherein the film forming apparatus is a film forming apparatus.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 샤워 헤드는, 상기 SiH₂Cl₂ 가스의 공급 라인에 접속된 가스 도입구로부터 도입되는 가스를 확산시키는 버퍼실과, 상기 Ti 함유 가스의 공급 라인에 접속된 가스 도입구로부터 도입되는 가스를 확산시키는 버퍼실과, 상기 N 함유 가스의 공급 라인에 접속된 가스 도입구로부터 도입되는 가스를 확산시키는 버퍼실을 각각 따로따로 마련하고, 이들 버퍼실로부터의 가스는 각각 따로따로의 상기 토출 구멍으로부터 토출되도록 구성한 것을 특징으로 하는 성막 장치.
The method according to claim 4 or 5,
Wherein the showerhead comprises a buffer chamber for diffusing a gas introduced from a gas inlet connected to the supply line of the SiH ₂ Cl ₂ gas and a buffer chamber for diffusing a gas introduced from the gas inlet connected to the supply line of the Ti- The buffer chamber and the buffer chamber for diffusing the gas introduced from the gas introduction port connected to the supply line of the N-containing gas are separately provided, and the gas from these buffer chambers is separately discharged from the discharge holes Wherein the film forming apparatus is a film forming apparatus.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 샤워 헤드는, 상기 SiH₂Cl₂ 가스의 공급 라인에 접속된 가스 도입구로부터 도입되는 가스와 상기 Ti 함유 가스의 공급 라인에 접속된 가스 도입구로부터 도입되는 가스를 확산시키는 버퍼실과, 상기 N 함유 가스의 공급 라인에 접속된 가스 도입구로부터 도입되는 가스를 확산시키는 버퍼실을 각각 따로따로 마련하고, 이들 버퍼실로부터의 가스는 각각 따로따로의 상기 토출 구멍으로부터 토출되도록 구성한 것을 특징으로 하는 성막 장치.
The method according to claim 4 or 5,
Wherein the showerhead comprises a buffer chamber for diffusing a gas introduced from a gas inlet connected to the supply line of the SiH ₂ Cl ₂ gas and a gas introduced from a gas inlet connected to the supply line of the Ti containing gas, Containing gas is supplied from a gas supply port connected to a supply line of the gas containing gas, and the gas from each of the buffer chambers is separately discharged from each of the discharge holes Device.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 Ti 함유 가스는, TiCl₄ 가스이며, 상기 N 함유 가스는 NH₃ 가스인 것을 특징으로 하는 성막 장치.
The method according to claim 4 or 5,
Wherein the Ti-containing gas is TiCl ₄ gas, and the N-containing gas is NH ₃ gas.
제 1 항, 제 2 항, 제 4 항, 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 탑재대에, 그 외주(外周)로부터 바깥쪽으로 돌출되는 링 형상 부재를 마련한 것을 특징으로 하는 성막 장치.
The method according to any one of claims 1, 2, 4, and 5,
And a ring-shaped member protruding outwardly from an outer periphery thereof is provided on the mounting table.
제 9 항에 있어서,
상기 링 형상 부재는, 상기 탑재대로부터 돌출된 부분에 복수의 관통 구멍을 마련한 것을 특징으로 하는 성막 장치.

The method of claim 9,
Wherein the ring-shaped member has a plurality of through holes provided in a portion protruding from the mount.

제 1 항, 제 2 항, 제 4 항, 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 토출 구멍에 그 구경보다 큰 지름의 지름 확장부를 형성하고, 상기 지름 확장부의 깊이를 바꾸는 것에 의해, 상기 토출 구멍의 컨덕턴스를 조정하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
The method according to any one of claims 1, 2, 4, and 5,
Wherein a diameter enlarging portion having a diameter larger than the diameter of the discharge hole is formed and the depth of the diameter expanding portion is changed to adjust the conductance of the discharge hole.
제 11 항에 있어서,
상기 토출 구멍의 지름 확장부는, 컨덕턴스를 조정하고 싶은 가스 종류의 토출 구멍의 전부에 형성하고,
상기 지름 확장부의 깊이는, 상기 기판의 센터 영역에 토출하는 토출 구멍보다, 에지 영역에 토출하는 토출 구멍 쪽을 깊게 한
것을 특징으로 하는 성막 장치.The method of claim 11,
The diameter expansion portion of the discharge hole is formed in all of the discharge holes of the gas kind whose conductance is desired to be adjusted,
Wherein the depth of the diameter expanding portion is set so that a depth of the discharge hole to be discharged in the edge region is made deeper than a discharge hole discharging in the center region of the substrate
Wherein the film forming apparatus is a film forming apparatus.

Images