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KR102652637B1 - 성막 방법 및 성막 장치 - Google Patents

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KR102652637B1
KR102652637B1 KR1020217026300A KR20217026300A KR102652637B1 KR 102652637 B1 KR102652637 B1 KR 102652637B1 KR 1020217026300 A KR1020217026300 A KR 1020217026300A KR 20217026300 A KR20217026300 A KR 20217026300A KR 102652637 B1 KR102652637 B1 KR 102652637B1
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유키오 사노
미치카츠 나카무라
히로카츠 고바야시
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

처리 대상 기판에 탄화규소막을 형성하는 성막 방법이며, 성막 장치의 처리 용기 내에, 상기 처리 대상 기판을 보유 지지한 홀더를 반입해서 적재대에 적재함과 함께, 상기 처리 용기 내에 원료 가스를 공급해서 상기 처리 대상 기판에 탄화규소막을 형성하는 공정과, 적어도 표면이 열분해 탄소로 구성되는 판상 부재를 상기 처리 용기 내에 반입해서 상기 적재대에 적재함과 함께, 상기 처리 용기 내에 불소 함유 가스를 공급하여, 상기 탄화규소막을 형성하는 공정에서 상기 처리 대상 기판 이외의 부분에 부착된 반응 생성물을 제거하는 공정을 갖는다.

Description

성막 방법 및 성막 장치
본 개시는, 성막 방법 및 성막 장치에 관한 것이다.
특허문헌 1에는, 웨이퍼 상에 탄화규소(SiC)막을 에피택셜 성장에 의해 형성하는 성막 장치가 개시되어 있다. 이 성막 장치는, 그의 내부에 감압 가능한 공간을 갖는 용기를 갖고, 또한 복수의 웨이퍼를 보유 지지하고 당해 복수의 웨이퍼를 회전시키도록 구성된 회전 스테이지를 용기 내에 갖는다. 또한, 이 성막 장치에서는, 상기 복수의 웨이퍼는 대략 원판 형상의 부재인 홀더 상에 적재되고, 당해 홀더가 회전 스테이지 상에 탑재되고, 상기 홀더가, SiC에 의해 코팅된 그래파이트제의 부재로 구성되어 있다.
일본 특허 공개 제2016-100462호 공보
본 개시에 관한 기술은 SiC막의 성막에 관한 부재를 장수명화함과 함께, SiC막의 성막 장치의 클리닝 효율을 향상시킨다.
본 개시의 일 양태는 처리 대상 기판에 탄화규소막을 형성하는 성막 방법이며, 성막 장치의 처리 용기 내에, 상기 처리 대상 기판을 보유 지지한 홀더를 반입해서 적재대에 적재함과 함께, 상기 처리 용기 내에 원료 가스를 공급해서 상기 처리 대상 기판에 탄화규소막을 형성하는 공정과, 적어도 표면이 열분해 탄소로 구성되는 판상 부재를 상기 처리 용기 내에 반입해서 상기 적재대에 적재함과 함께, 상기 처리 용기 내에 불소 함유 가스를 공급하여, 상기 탄화규소막을 형성하는 공정에서 상기 처리 대상 기판 이외의 부분에 부착된 반응 생성물을 제거하는 공정을 갖는다.
본 개시에 의하면, SiC막의 성막에 관한 부재를 장수명화함과 함께, SiC막의 성막 장치의 클리닝 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 제1 실시 형태에 따른 성막 장치의 구성의 개략을 모식적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 성막 장치에서의 처리 용기 내의 구성의 개략을 모식적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 제1 실시 형태에 따른 성막 장치에 의한 성막 처리의 일례를 설명하기 위한 흐름도를 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명자들이 행한 기판의 온도 분포에 관한 평가 시험의 결과를 도시하는 도면이다.
도 5는 제3 실시 형태에 따른 성막 장치가 갖는 홀더의 개략을 모식적으로 도시하는 부분 단면도이다.
근년, 반도체 파워 디바이스와 같은 전자 디바이스에 SiC가 사용되도록 되어 있다. 이러한 전자 디바이스의 제조에서는, 단결정의 기판 상에 기판 결정과 동일한 방위 관계를 갖는 막을 성장시키는 에피택셜 성장에 의해, SiC 기판 상에 SiC막이 성막된다.
에피택셜 성장에 의한 SiC막의 성막 장치로서, 내부가 감압 가능하게 구성된 처리 용기와, 그 처리 용기 내에 배치되고, 처리 대상 기판을 보유 지지하는 홀더를 통해서 당해 처리 대상 기판이 적재되는 적재대를 갖는 것이 알려져 있다. 이 성막 장치의 처리 용기에는 성막용의 원료 가스가 도입되는 가스 도입구가 마련되고, 또한 배기 매니폴드 등의 배기관을 통해서 배기 장치가 접속되어 있다.
상술한 바와 같은 성막 장치에서는, 성막 시에, 불필요한 반응 생성물이 적재대나 배기관 등과 같은 처리 대상 기판 이외의 부분에 부착된다. 이렇게 부착되면, 부착된 부분에 응력이 생기는 경우가 있다. 또한, 기판 반입출구를 겸하는 가스 도입구의 부근에서, 불필요한 반응 생성물이 수지상 성장해서 처리 대상 기판의 자동 반송 시에 처리 대상 기판과 접촉해버리는 경우가 있다. 그 때문에, 부착된 불필요한 반응 생성물을 제거하기 위해서, 종래, 정기적으로 닦아내기나 연마를 행하는 방법이나, 적재대를 가열하면서 수소를 공급하는 방법이 채용되어 있었다.
그러나, 상술한 바와 같이 정기적으로 닦아내기나 연마에 의해 제거할 경우, 티끌이 발생할 가능성이 있어 작업성이 나쁘다. 또한, 닦아내기 등으로 제거하는 방법에서는, 처리 용기의 냉각을 포함한 작업 시간이 길어지기 때문에 장치 다운 타임이 길어진다.
한편, 상술한 바와 같이 적재대를 가열하면서 수소를 공급해서 제거할 경우, 충분히 제거할 수는 없다.
그래서 불필요한 반응 생성물을 제거하는 방법, 즉 성막 장치의 클리닝 방법으로서, ClF3 가스 등의 불소 함유 가스를 공급하는 방법을 생각할 수 있다.
이 불소 함유 가스를 공급하는 방법에서는, 반응성이 높은 불소 함유 가스로부터 적재대를 보호하기 위해서 적재대에 홀더 등을 적재해서 둘 필요가 있다. 홀더를 적재함으로써, 당해 홀더의 클리닝도 겸할 수 있다.
그러나, 홀더가 특허문헌 1과 같이 SiC에 의해 코팅된 그래파이트제의 부재일 경우, 클리닝용의 불소 함유 가스에 의해, 코팅된 SiC까지 제거되어 바탕의 그래파이트 부분이 손상을 받는 경우가 있다.
또한, 홀더 대신에, SiC의 벌크재로 구성되는 클리닝 전용의 판상 부재를 적재대에 적재하는 것도 생각할 수 있다. 그러나 이 경우, 상기 판상 부재는, 불소 함유 가스에 의해 불필요한 반응 생성물과 함께 에칭되기 때문에 수명이 짧다. 또한, 이 경우, 에칭의 필요가 없는 부분에 대하여 불소 함유 가스가 소비되기 때문에 클리닝 효율이 나쁘다. 또한, 이 경우, 에칭의 필요가 없는 부분에 대하여 불소 함유 가스가 소비되기 때문에 클리닝 가스의 총량이 크므로, 적재대보다 상류측의 부재의 대미지가 크기 때문에 당해 상류측의 부재의 수명이 짧다.
그래서, 본 개시에 관한 기술은, SiC막의 성막에 관한 부재를 장수명화함과 함께, SiC막의 성막 장치의 클리닝 효율을 향상시킨다.
이하, 본 실시 형태에 따른 성막 방법 및 성막 장치를 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 요소에 대해서는, 동일한 번호를 붙임으로써 중복 설명을 생략한다.
(제1 실시 형태)
도 1은, 제1 실시 형태에 따른 성막 장치의 구성의 개략을 모식적으로 도시한 도면이다.
도 1의 성막 장치(1)는, 대략 직육면체 형상의 처리 용기(11)를 구비한다.
처리 용기(11)에는 배기 라인(12)이 접속되어 있어, 처리 용기(11)는 배기 라인(12)에 의해 원하는 감압 상태(압력)로 조정하는 것이 가능하게 되어 있다. 배기 라인(12)은, 처리 용기(11)에 일단이 접속되는 배기관(12a)을 갖는다. 배기관(12a)은 배기 매니폴드 등을 포함하고, 처리 용기측과는 반대측에 메커니컬 부스터 펌프 등을 포함하는 진공 펌프(12b)가 접속되어 있다. 배기관(12a)에서의 처리 용기(11)와 진공 펌프(12b) 사이에는, APC(자동 압력 제어) 밸브나 비례 제어 밸브 등을 포함하는, 처리 용기(11) 내의 압력을 조정하는 압력 조정부(12c)가 마련되어 있다. 또한, 처리 용기(11)에는 압력계(13)가 마련되어 있어, 압력 조정부(12c)에 의한 처리 용기(11) 내의 압력의 조정은 압력계(13)에서의 계측 결과에 기초해서 행하여진다.
처리 용기(11)는, 양단에 개구부를 갖는 중공의 사각 기둥상의 처리 용기 본체(11a)와, 상기 개구부를 막도록 처리 용기 본체(11a)의 양단 각각에 접속되는 측벽부(11b)에 의해 구성되어 있다.
처리 용기 본체(11a)의 외측에는, 고주파 전원(14a)에 접속된 유도 코일(14)이 마련되어 있다. 유도 코일(14)은 처리 대상 기판을 가열하는 것이며, 예를 들어 후술하는 서셉터(23) 등을 유도 가열하고, 유도 가열된 서셉터(23)로부터의 복사열이나 열전도에 의해 처리 대상 기판 등을 가열한다.
처리 용기(11) 내에는, 처리 가스 공급 기구(15)에 의해 성막의 원료가 되는 원료 가스 등의 처리 가스가 공급되도록 구성되어 있다. 처리 가스 공급 기구(15)는, 처리 용기(11)에 접속되는 가스 공급관(15a)과, 해당 가스 공급관(15a)에 접속되는 가스 공급관(15b1 내지 15b5)을 갖는다.
가스 공급관(15b1 내지 15b5)에는 각각, 질량 유량 컨트롤러(MFC)(15c1 내지 15c5)와 밸브(15d1 내지 15d5)가 마련되어 있다.
가스 공급관(15b1)에는 가스 공급원(15e1)이 접속되어, 해당 공급원(15e1)으로부터 SiH4 가스가 공급된다. 마찬가지로, 가스 라인(15b2 내지 15b5)에는 각각 가스 공급원(15e2 내지 15e5)이 접속되어, 각 가스 공급원(15e2 내지 15e5)으로부터 C3H8 가스, H2 가스, ClF3 가스, Ar 가스가 공급된다.
처리 대상 기판으로서의 SiC 기판 상에, 에피택셜 성장에 의한 SiC막의 성막을 행하는 경우에는, 성막을 위한 원료 가스로서 가스 공급관(15b1 내지 15b3)으로부터 SiH4 가스, C3H8 가스, H2 가스가 처리 용기(11)에 공급된다.
또한, 처리 용기(11)의 클리닝 시에는, 가스 공급관(15b3 내지 15b5)으로부터 ClF3 가스, H2 가스, Ar 가스 중 1종이, 또는 이들 중 2종 이상의 가스가 혼합되어서 처리 용기(11)에 공급된다.
또한, 성막 장치(1)에서는, 처리 용기(11)의 클리닝 시에 해당 처리 용기(11) 내에 대기를 도입하기 위해서, 배기관(12a)에서의 압력 조정부(12c)의 상류에 대기 도입 기구(16)가 접속되어 있다. 대기 도입 기구(16)는, 일단이 배기관(12a)에 접속되고 타단에 대기 도입구(16b)가 형성된 배관(16a)을 갖는다. 배관(16a)에는, 배기관(12a)측부터 순서대로 질량 유량 컨트롤러(MFC)(16c)와 밸브(16d)가 마련되어 있다.
또한, 대기 도입 기구(16)는 처리 용기(11) 내를 대기 분위기로 할 수 있으면 되며, 접속처는 배기관(12a)에 한정되지 않는다. 또한, 배관(16a)에는 대기로부터 티끌이나 먼지 등을 제거하기 위해서 도시하지 않은 필터를 마련하는 것이 바람직하다.
또한, 성막 장치(1)는 제어부(100)를 구비하고 있다. 제어부(100)는 예를 들어 컴퓨터이며, 프로그램 저장부(도시하지 않음)를 갖고 있다. 프로그램 저장부에는, MFC(15c1 내지 15c5)나 밸브(15d1 내지 15d5), 고주파 전원(14a), 압력 조정부(12c) 등을 제어해서 성막 처리를 행하기 위한 프로그램이 저장되어 있다. 또한, 상기 프로그램은 컴퓨터에 판독 가능한 기억 매체에 기록되어 있던 것으로서, 당해 기억 매체로부터 제어부(100)에 인스톨된 것이어도 된다.
계속해서, 처리 용기(11) 내의 구성에 대해서 설명한다. 도 2는, 도 1의 성막 장치(1)에서의 처리 용기(11) 내의 구성의 개략을 모식적으로 도시한 단면도이다.
처리 용기(11)의 내부에는, 도 2에 도시한 바와 같이, 처리 대상 기판으로서의 SiC 기판(W)(이하, 기판(W))이 홀더(30)를 통해서 적재되는 적재대(20)와, 적재대(20)를 회전시킴과 함께 해당 적재대(20)를 지지하는 회전축(21)이 마련되어 있다. 또한, 처리 용기(11)의 내부에는, 기판(W)을 보유 지지한 홀더(30)를 승강시키는 승강부(22)와, 적재대(20)를 수용하는 내부 공간(S)을 갖고 유도 코일(14)에 의해 유도 가열되는 서셉터(23)가 마련되어 있다.
적재대(20)는, 연직 방향 하측으로 오목해지는 오목부(20a)를 상면에 갖는 원판상으로 형성되어 있고, 처리 용기(11)의 내부에서 수평하게 마련되어 있다. 상기 오목부(20a)에는 홀더(30)가 끼워진다. 이 적재대(20)가 회전축(21)에 의해 적재대(20) 및 회전축(21)의 중심 축선(P)을 중심으로 회전함으로써, 홀더(30)도 회전한다.
적재대(20)는, 내열성이 높으면서 또한 유도 가열에 의한 가열이 용이한 도전성 재료로 형성되어 있고, 예를 들어 상면이 SiC에 의해 코팅된 그래파이트제의 부재로 구성된다.
회전축(21)은 그의 일단이 적재대(20)의 하부 중앙에 접속되고, 타단이 처리 용기(11)의 저부를 뚫고 나가 그의 하방에 달하여, 회전 구동 기구(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 이 회전축(21)이 상기 회전 구동 기구에 의해 회전함으로써 적재대(20)가 회전한다.
승강부(22)는, 성막 장치(1)의 외부의 기판(W)의 반송 장치와 적재대(20) 사이에서 기판(W)을 주고 받기 위한 것이며, 구체적으로는 기판(W)을 보유 지지한 홀더(30)를 주고 받기 위한 것이다. 이 승강부(22)가 승강 구동 기구(도시하지 않음)에 의해 승강함으로써, 홀더(30)가 승강하고, 그에 수반하여 기판(W)도 승강한다.
서셉터(23)는, 서로 대향하는 2개의 면에 개구가 마련된 직육면체 형상으로 형성되어, 한쪽 면의 개구로부터 처리 가스가 공급되고, 다른 쪽 면의 개구로부터 처리 가스가 배출되는 구조로 되어 있다. 이 구조에서는, 처리 가스가, 회전축(21)의 중심 축선(P)에 대하여 직교하는 방향이며 적재대(20) 상의 기판(W)의 처리 대상면(도면의 상면)에 평행한 방향을 따라 공급되어 배출된다.
서셉터(23)는 내열성이 높으면서 또한 유도 가열에 의한 가열이 용이한 도전성 재료로 형성되어 있고, 예를 들어 기판(W)측의 면이 SiC에 의해 코팅된 그래파이트제의 부재로 구성된다.
또한, 서셉터(23)의 외주에는, 해당 서셉터(23)와 처리 용기(11)를 단열하는 단열재(24)가 마련되어 있다. 단열재(24)는, 예를 들어 공극률이 큰 섬유상의 카본 재료를 사용해서 형성된다.
또한, 도시는 생략하지만, 단열재(24)의 외측에는, 단열재(24)를 처리 용기(11)로부터 이격시킨 상태로 해당 단열재(24)를 보유 지지하기 위한 보유 지지 구조체가 마련되어 있다.
홀더(30)는 적재대(20)보다 소경의 원판상의 부재이며, 복수매의 기판(W)을 통합해서 성막 장치(1)에 반출입하는 것 등을 목적으로 사용되며, 복수매의 기판(W)을 보유 지지할 수 있다. 이 홀더(30)의 상면에는, 기판(W)이 각각 적재되는 복수의 적재 영역(30a)이 형성되어 있다. 복수의 적재 영역(30a)은 홀더(30)의 중심, 즉 중심 축선(P)에 대하여 둘레 방향으로 등간격으로 배열되어 있다.
본 실시 형태에서는, 이 홀더(30)가, 표면이 열분해 탄소의 막으로 구성된 부재, 바꾸어 말하면 열분해 탄소로 코팅된 부재로 구성된다. 보다 구체적으로는, 기판(W)이 탑재되는 면을 포함하는 표면이 열분해 탄소에 의해 코팅된 그래파이트제의 부재로 구성된다.
이어서, 성막 장치(1)의 클리닝 처리를 포함하는 성막 장치(1)에 의한 성막 처리를 설명한다. 도 3은, 제1 실시 형태에 따른 상기 성막 처리의 일례를 설명하기 위한 흐름도를 나타내는 도면이다.
먼저, 기판(W)을 보유 지지하고 있는 홀더(30)가 처리 용기(11) 내에 반입된다(스텝 S1). 구체적으로는, 상기 홀더(30)가 성막 장치(1)의 외부의 반송 장치(도시하지 않음)를 사용하여, 성막 장치(1)의 외부로부터 게이트 밸브(도시하지 않음)를 통해서 처리 용기(11) 내에 반입되고, 적재대(20)의 상방에 위치한다. 이어서, 승강부(22)를 상승시키고, 이에 의해 홀더(30)가 승강부(22)에 의해 지지된다. 이어서, 상기 반송 장치를 처리 용기(11) 내로부터 퇴피시킴과 함께, 승강부(22)를 하강시키고, 이에 의해 홀더(30)가 적재대(20) 상에 적재된다.
홀더(30)의 반입 후, 처리 가스 공급 기구(15)로부터 처리 가스로서의 원료 가스와 캐리어 가스가 처리 용기(11)에 공급됨과 함께, 홀더(30)에 보유 지지된 기판(W)이 가열되어, 에피택셜 성장에 의해 기판(W) 상에 SiC막이 형성된다(스텝 S2). 구체적으로는, 밸브(15d1 내지 15d3)가 개방 상태로 되고, MFC(15c1 내지 15c3)로 유량이 조정되어, 처리 용기(11) 내에 SiH4 가스, C3H8 가스, H2 가스가 공급된다. 또한, 고주파 전원(14a)으로부터 유도 코일(14)에 고주파 전력이 공급되어 서셉터(23), 적재대(20)가 유도 가열되고, 이들로부터의 복사나 열전도에 의해 기판(W)이 가열된다. 이에 의해, 에피택셜 성장에 의해 기판(W) 상에 SiC막이 형성된다.
또한, 성막 중에 있어서 처리 용기(11) 내의 압력은 예를 들어 10Torr 내지 600Torr이며, SiH4 가스, C3H8 가스, H2 가스의 유량은 각각 예를 들어 10 내지 600sccm, 10 내지 600sccm, 10 내지 200slm이며, 기판(W)의 온도는 예를 들어 1500℃ 내지 1700℃이다. 또한, 성막한 SiC막을 n형으로 할 경우에는 N2 가스, p형으로 할 경우에는 TMA(트리메틸알루미늄)를 원료 가스에 첨가하면 된다.
성막 완료 후, 기판(W)을 보유 지지하고 있는 홀더(30)가 처리 용기(11)로부터 반출된다(스텝 S3). 구체적으로는, 밸브(15d1 내지 15d3)가 폐쇄 상태로 되어 원료 가스의 공급이 정지된 후, 승강부(22)를 상승시켜 기판(W)이 지지되어 있는 홀더(30)를 상승시킨다. 그리고, 성막 장치(1)의 외부의 반송 장치가 게이트 밸브를 통해서 처리 용기(11) 내에 삽입되어, 홀더(30)의 하방에 위치한다. 그 후, 승강부(22)를 하강시킴으로써 홀더(30)가 승강부(22)로부터 상기 반송 장치에 전달되고, 당해 반송 장치를 처리 용기(11)로부터 퇴피시킴으로써, 기판(W)을 보유 지지하고 있는 홀더(30)가 처리 용기(11)로부터 반출된다. 또한, 기판(W)의 반출 중, 유도 코일(14)에 대한 고주파 전력의 공급을 차단해도 되지만, 다음 공정에 있어서 최적의 적재대(20) 및 서셉터(23)의 온도가 되도록 제어하면서 유도 코일(14)에 고주파 전력을 공급하는 것이 바람직하다.
상기 스텝 S1 내지 스텝 S3의 처리가 반복됨으로써, 원하는 막 두께의 SiC막이 기판(W) 상에 형성된다.
원하는 막 두께의 SiC막이 형성된 기판(W)을 보유 지지하고 있는 홀더(30)의 반출 후, 기판(W)을 보유 지지하고 있지 않은 홀더(30)가 처리 용기(11) 내에 반입되고, 적재대(20)에 적재된다(스텝 S4). 구체적인 처리는 스텝 S1과 마찬가지이기 때문에 생략한다. 또한, 이 스텝 S4에서 반입되는 홀더(30)에는, 기판(W)과 동일 형상의 더미 기판을 보유 지지시켜도 된다.
그 후, 처리 용기(11) 내에 ClF3 가스가 공급되어, 성막 시에 기판(W) 이외의 부분에 부착된 불필요한 반응 생성물이 제거된다(스텝 S5). 구체적으로는, 밸브(15d4, 15d5)가 개방 상태로 되고, MFC(15c4, 15c5)로 유량이 조정되어, 처리 용기(11) 내에 불소 함유 가스로서의 ClF3 가스와 희석용의 Ar 가스가 공급된다. 이에 의해, 상기 불필요한 반응 생성물이 제거된다. 즉, 클리닝이 행하여진다. ClF3 가스의 공급 시, 고주파 전원(14a)으로부터 유도 코일(14)에 고주파 전력이 공급되어, 서셉터(23), 적재대(20)가 가열되는 것이 바람직하다. 또한, 반응 생성물의 제거 처리 중에 있어서 처리 용기(11) 내의 압력은 예를 들어 10Torr 내지 100Torr이며, ClF3 가스의 유량은 예를 들어 100 내지 2000sccm이며, 서셉터(23)의 온도는 예를 들어 400℃ 내지 600℃이다.
반응 생성물의 제거 처리 후, 처리 용기(11)로부터 ClF3 가스가 배출된다(스텝 S6). 구체적으로는, 밸브(15d5)가 개방 상태로 된 채 밸브(15d4)가 폐쇄 상태로 되고, MFC(15c5)로 유량이 조정되어, 처리 용기(11) 내에 Ar 가스가 공급된다. 이에 의해, 처리 용기(11) 내의 ClF3 가스가 배출된다.
ClF3 가스의 배출 후 처리 용기(11) 내에 대기가 도입되고, 이에 의해 ClF3 가스를 사용한 클리닝 후에 처리 용기(11) 내에 잔류하고 있는 제거해야 하는 물질, 즉 다음의 성막 시에 불필요한 불순물 및 결함의 요인이 되는 물질(이하, 「잔류 물질」이라고 함)이 제거된다(스텝 S7). 구체적으로는, 밸브(15d5)가 폐쇄 상태로 됨과 함께 밸브(16d)가 개방 상태로 되고, MFC(16c)로 유량이 조정되어 처리 용기(11) 내에 대기가 도입된다. 이에 의해, 상기 잔류 물질이 제거된다. 또한, 대기 도입 중에는, 처리 용기(11) 내의 압력은 예를 들어 10kPa 내지 65kPa이 되도록 제어되고, 대기 도입은 0.5 내지 2.0시간 행하여진다.
클리닝 후의 잔류 물질의 제거 후, 처리 용기(11) 내에 H2 가스가 공급되어 수소 어닐이 행하여진다(스텝 S8). 구체적으로는, 밸브(16d)가 폐쇄 상태로 됨과 함께 밸브(15d3)가 개방 상태로 되고, MFC(15c3)로 유량이 조정되어 처리 용기(11) 내에 H2 가스가 공급된다. 수소 어닐에서는, H2 가스의 공급에 더하여 고주파 전원(14a)으로부터 유도 코일(14)에 고주파 전력이 공급되어, 서셉터(23) 등이 가열된다. 이 수소 어닐에 의해, ClF3 가스를 사용한 반응 생성물의 제거 공정 시에 홀더(30)의 표면에 형성된 열분해 탄소와 ClF3 가스의 반응 생성물인 CxFy막이나 카본 입자가 제거된다. 또한, 수소 어닐에 의해, 반응 생성물의 제거 공정 및 잔류 물질의 제거 공정에서 제거하지 못한 물질이 제거된다. 또한, 수소 어닐 중에 있어서, H2 가스의 유량은 예를 들어 10 내지 200slm이며, 서셉터(23)의 온도는 예를 들어 1500℃ 이상이다. 또한, 수소 어닐은 0.5 내지 2.0시간 행하여진다. 수소 어닐에 요구되는 시간을 단축하기 위해서는, 서셉터(23)의 온도를 올리면 된다.
수소 어닐 후, 처리 용기(11) 내에 저C/Si비로 원료 가스가 공급되어 홀더(30)의 표면에 SiC막이 형성되고, 바꾸어 말하면 홀더(30)의 표면이 SiC로 코팅된다(스텝 S9). 구체적으로는, 밸브(15d3)가 개방 상태로 유지된 채, 밸브(15d1, 15d2)가 개방 상태로 되고, MFC(15c1, 15c2)로 유량이 조정되어 처리 용기(11) 내에 SiH4 가스, C3H8 가스, H2 가스가 공급된다. 이 공정에 의해, 홀더(30)의 기판(W)이 탑재되는 면에 예를 들어 5 내지 10㎛ 정도의 SiC막이 형성된다. 또한, 이 공정에 의해 서셉터(23)나 적재대(20)의 표면이 SiC로 코팅된다.
또한, SiC막의 코팅 공정에서는 처리 용기(11) 내의 압력은 예를 들어 10Torr 내지 600Torr이며, SiH4 가스, C3H8 가스, H2 가스의 유량은 각각 예를 들어 10 내지 600sccm, 10 내지 600sccm, 100 내지 150slm이며, 서셉터(23)의 온도는 예를 들어 1600 내지 1700℃이다. SiH4 가스 및 C3H8 가스는 보다 구체적으로는, 예를 들어 최초 몇분간은 C/Si비가 0.5가 되도록 각각의 유량이 조정되고, 계속해서 C/Si비가 0.8이 되도록 C3H8 가스의 유량이 상승된다. C3H8 가스의 유량 상승 후, SiH4 가스 및 C3H8 가스를 예를 들어 30분간 유지함으로써 원하는 막 두께의 SiC막을 홀더(30)의 표면 등에 형성할 수 있다.
SiC막의 코팅 공정에 있어서, 상술한 바와 같이 SiC막 형성 개시 시의 C/Si비를 0.5 등으로 낮게 함으로써, 홀더(30)의 열분해 탄소와 당해 코팅 공정에서 형성되는 SiC막의 밀착성을 높일 수 있다. 또한, 성막 시에는, C/Si비가 1.0 내지 1.4가 되도록 SiH4 가스 및 C3H8 가스의 유량은 조정된다.
SiC 코팅 후, 기판(W)을 보유 지지하고 있지 않고 SiC 코팅된 홀더(30)가 처리 용기(11)로부터 반출된다(스텝 S10). 구체적인 처리는 스텝 S3과 마찬가지이므로 생략한다.
스텝 S10 후, 스텝 S1로 처리가 복귀되고, 기판(W)이 적재된 홀더(30)가 처리 용기(11) 내에 반입되어 스텝 S1 내지 스텝 S10의 처리가 반복된다.
또한, 처리 용기(11) 내에 반입되는 기판(W)이 적재된 홀더(30)에는, 이전의 성막 처리로 SiC의 프리코팅이 실시되어 있다. 또한, 당해 홀더(30)가 처음으로 성막에 사용되는 경우에는, 사전에 스텝 S9와 마찬가지의 처리에 의해, 그의 표면에 SiC의 프리코팅이 실시된다.
이상과 같이, 본 실시 형태에서는 ClF3 가스를 사용한 클리닝 시에, 적재대(20)에 홀더(30)가 적재되고, 그 홀더(30)의 표면이 SiC에 비하여 ClF3 가스에 대한 내성이 높은 열분해 탄소로 구성되어 있다. 따라서, ClF3 가스를 사용한 클리닝 시에도 성막 시에도 사용되는 홀더(30)를 장수명화할 수 있다. 그리고, 열분해 탄소는 내열성도 높기 때문에 홀더(30)는 고온 프로세스에 사용할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 홀더(30)의 표면이 열분해 탄소로 구성되어 있어, ClF3 가스를 사용한 클리닝 시에 홀더(30)의 표면과의 반응에서 ClF3 가스가 소비되지 않는다. 그 때문에, ClF3 가스를 사용한 클리닝의 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 고가인 ClF3 가스의 소비량을 삭감하기 위해서, 클리닝 시에 홀더(30)를 처리 용기(11) 내에 반입하기 전에, 홀더(30)의 표면에 부착되어 있는 불필요한 반응 생성물을 연마 등에 의해 사전에 제거하도록 해도 된다. 또한, 본 실시 형태에 따르면, 열분해 탄소로 구성된 홀더(30)의 표면과의 반응에서 ClF3 가스가 소비되지 않기 때문에, ClF3 가스를 사용한 클리닝 가스의 총 유량을 억제할 수 있으므로, 홀더(30)보다 상류측의 부재의 대미지를 억제할 수 있다. 따라서, 상기 상류측의 부재를 장수명화할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는 ClF3 가스를 사용한 클리닝 후에, 저C/Si비로 SiC막의 원료 가스가 공급되어, 홀더(30)의 표면에 SiC막이 형성된다(프리코팅됨). 여기서, 본 실시 형태와는 달리, 홀더(30)에 대한 SiC막의 프리코팅을 행하지 않는 경우를 생각한다. 이 경우, 당해 홀더(30)를 사용한 성막 시에 당해 홀더(30)에 가루 상태로 부착된 SiC가 당해 홀더(30)로부터 박리되어, 결함의 원인으로 되는 경우가 있다. 그에 반해, 본 실시 형태에서는 홀더(30)에 대하여 SiC막이 밀착성 좋게 프리코팅된다. 프리코팅막과 열분해 탄소의 밀착성은 좋으며, 따라서 홀더(30) 상의 SiC가 당해 홀더(30)로부터 박리되지 않기 때문에, 결함 발생을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는 ClF3 가스를 사용한 클리닝 후에, 홀더(30)의 열분해 탄소와 ClF3 가스의 반응 생성물인 CxFy막이 홀더(30)의 표면으로부터 제거된다. 본 실시 형태와 달리 CxFy막을 제거하지 않을 경우, CxFy막이 제거되어 있지 않은 홀더(30)를 사용해서 SiC막의 성막이나 프리코팅을 행하면, CxFy막이 막 응력 등에 의해 박리되어 결함의 원인으로 되는 경우가 있다. 그에 반해, 본 실시 형태에서는 상술한 바와 같이 CxFy막을 제거하고 있기 때문에, CxFy막에서 기인한 결함의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는 홀더(30)를 표면이 열분해 탄소인 부재로 구성함으로써, ClF3 가스를 사용한 클리닝 시에 CxFy막이 형성되지만, CxFy막은 성막 장치(1) 내에서 수소 어닐에 의해 제거할 수 있다. 본 실시 형태에서는 ClF3 가스를 사용한 클리닝, ClF3 가스와 홀더(30)의 반응 생성물의 제거, 홀더(30)에 대한 SiC의 프리코팅을 연속해서 행할 수 있다.
본 실시 형태에서는, 홀더(30)에 대한 SiC막의 프리코팅은 기존의 처리인, 서셉터(23)나 적재대(20)의 표면의 SiC에 의한 코팅과 병행해서 행하여진다. 또한, CxFy막의 제거도 기존의 처리인, 반응 생성물의 제거 공정 및 잔류 물질의 제거 공정에서 제거하지 못한 물질의 제거 처리와 병행해서 행하여진다. 즉, 본 실시 형태에 따른 성막 방법은 추가 공정이 불필요하다.
또한, 본 실시 형태에서는 성막 후에, 처리 용기(11)에 ClF3 가스를 공급하기 때문에 성막 장치(1) 내의 불필요한 반응 생성물로서 다종다양한 것을 제거할 수 있다. 특히, 이 반응 생성물의 제거 시, 유도 가열에 의해 서셉터(23) 및 적재대(20)만을 선택적으로 가열한다. 그 때문에, 적재대(20)에 성장한 단단한 3C-SiC 다결정은 고온에서 제거하고, 서셉터(23)의 가스 도입구 부근에 부착된 Si나 Si 풍부 수지상 생성물, 배기관(12a)에 부착된 SiHX와 같은 ClF3 가스와 반응하기 쉬운 퇴적물은 저온에서 제거하는 것과 같이, 특성이 다른 퇴적물을 한번의 처리로 동시에 제거할 수 있다.
또한, 이 ClF3 가스를 사용한 제거 공정에서는 단열재(24)나 처리 용기(11) 등에 대해서는 현저한 열화가 없다. 성막 장치(1)에서는, 유도 가열에 의해 서셉터(23) 및 적재대(20)만을 선택적으로 가열할 수 있기 때문이다.
또한, 본 실시 형태에서는 ClF3 가스를 사용한 반응 생성물의 제거 공정 후에 처리 용기(11) 내에 대기를 도입하고, 이에 의해 잔류 물질을 제거하고 있다. 상기 잔류 물질은 대기 중의 수분과 반응하여, 처리 용기(11)로부터 배출된다.
이렇게 상기 잔류 물질을 제거하기 때문에, 그 후에 성막한 SiC막 중의 불필요한 불순물 및 결함의 양을 대폭 저감시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 대기 도입에 의한 잔량 물질의 제거 공정에서는 제거할 수 없는 물질을 수소 어닐로 제거하고 있다.
따라서, 그 후에 성막한 SiC막 중의 불필요한 불순물 및 결함의 양을 더욱 저감시킬 수 있다.
(확인 시험 1)
표면이 열분해 탄소에 의해 코팅된 그래파이트제의 테스트편(이하, 「테스트편 1」이라고 함)과, 표면이 SiC에 의해 코팅된 그래파이트제의 테스트편(이하, 「테스트편 2」라고 함)을 ClF3 가스에 폭로하여, 폭로 전후에서의 중량 변화를 조사하는 시험을 행하였다. 또한, 이 시험에서는 각 테스트편의 온도를 590℃로 하였다.
이 시험에 의하면, 테스트편 1에서는 폭로 전이 45.282g, 폭로 후가 45.277g이며, 질량 변화율은 1.0×10-4g/cm2였다.
한편, 테스트편 2에서는 폭로 전이 9.732g, 폭로 후가 9.198g이며, 질량 변화율은 6.8×10-3g/cm2였다.
이 시험 결과로부터도, 열분해 탄소는 ClF3 가스에 대한 내성이 SiC에 비하여 약 70배 정도 높은 것을 알 수 있다.
(확인 시험 2)
상기 테스트편 1에 대하여, ClF3 가스로의 폭로 처리, 스텝 S8과 마찬가지의 수소 어닐, 스텝 S9와 마찬가지의 SiC의 코팅 처리, 스텝 S2와 마찬가지의 SiC막 형성 처리, ClF3 가스로의 폭로 처리를 순차 행하고, 그의 중량 변화를 조사하는 시험을 행하였다. 또한, 그 때 광학 현미경에 의해 테스트편 1의 표면을 관찰하였다. 또한, 상술한 스텝 S1 내지 S3과 마찬가지의 SiC막 형성 처리를 반복해서 실시하여 두께 약 150㎛의 SiC막을 형성하였다.
이 시험에 의하면, 테스트편 1의 질량은 ClF3 가스로의 폭로 처리 전의 초기 상태에서 45.263g, SiC막 형성 처리 후에 있어서 48.219g, 최후의 ClF3 가스로의 폭로 처리 후에 있어서 45.284였다. 또한, 광학 현미경에 의한 관찰 결과나 눈으로 보기에 의한 관찰 결과에 의하면, 최후의 ClF3 가스로의 폭로 처리 후에 테스트편 1의 표면은 초기의 상태(최초의 ClF3 가스로의 폭로 처리 전의 상태)로 돌아가 있었다. 이러한 결과로부터, 최후의 ClF3 가스로의 폭로 처리 시, 테스트편 1에서는 SiC막만이 에칭되어 있는 것을 알 수 있다. 즉, 표면이 열분해 탄소로 코팅된 그래파이트 부재로 홀더(30)를 구성함으로써, SiC 코팅된 그래파이트 부재로 홀더를 구성하는 경우와 달리, 홀더(30)의 기재의 에칭에서 ClF3 가스가 소모되지 않게 된다. 이 소모되지 않은 분의 ClF3 가스가 서셉터(23)의 클리닝에 이용되기 때문에, ClF3 가스의 이용 효율을 개선할 수 있다.
또한, 이 시험에서는 스텝 S9와 마찬가지의 SiC의 코팅 처리에 의해, 테스트편 1에는 SiC가 가루 상태가 아니라, 밀착성 좋게 형성되어 있는 것이 확인되었다. 또한, 이 시험에서는 스텝 S2와 마찬가지의 SiC막 형성 처리에 의해, 테스트편 1에는 SiC 코팅된 그래파이트 부재로 홀더를 구성한 경우와 동등한 막이 형성되는 것이 확인되었다.
(제2 실시 형태)
제1 실시 형태에서는, 홀더(30)가, 표면이 열분해 탄소에 의해 코팅된 그래파이트제의 부재로 구성되어 있었다.
그에 반해 본 실시 형태에서는, 홀더(30)가 열분해 탄소의 벌크재로 구성되어 있다. 본 실시 형태에서의 성막 장치(1)의 다른 구성 요소나 클리닝 처리를 포함하는 성막 처리는 제1 실시 형태와 마찬가지이다.
본 실시 형태에서는, 제1 실시 형태의 효과에 더하여 이하의 효과를 갖는다.
본 실시 형태에 따르면, 홀더(30)를 더욱 장수명화할 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 홀더(30)는 프리코팅 시나 성막 시에 형성되는 SiC막과의 사이에 생기는 응력에 대한 내성이 높아, 상기 응력에서 기인한 휨이 발생하지 않는다. 따라서, 본 실시 형태의 홀더(30)는 성막 시에 대해서는 제1 실시 형태보다 더욱 적합하다.
또한, 열분해 탄소의 벌크재는 SiC막의 도펀트가 되는 불순물을 거의 포함하지 않기 때문에, 성막된 SiC막 내에 불필요한 불순물이 혼입될 우려가 적다.
또한, 열분해 탄소의 벌크재는 열전도율에 이방성이 있고, 345W/mk(실온: 면 방향), 1.7W/mk(실온: 두께 방향)이다. 그 때문에, 서셉터(23)나 적재대(20)로부터 전도된 열이 본 실시 형태의 홀더(30)에 의해 면 내에서 균일화되어 기판(W)에 전달된다. 따라서, 본 실시 형태에 따르면, 기판(W)의 온도 분포의 면내 균일성을 개선할 수 있다.
상술한 바와 같이 기판(W)의 온도 분포의 면내 균일성을 개선함으로써, 기판(W)에 성막되는 SiC막 내의 결함수를 저감시킬 수 있다. 왜냐하면, 삼각 결함 등은 저온부에서 발생하기 쉬운데, 기판(W)의 온도 분포의 면내 균일성을 개선함으로써 기판(W)에 저온부가 생기지 않도록 할 수 있기 때문이다. 또한, 기판(W)에서는, 적재대(20)의 외주부 상에 위치하는 부분에 저온부가 생기기 쉽다.
(확인 시험 3)
확인 시험 3에서는, 홀더를 구성하는 부재로서 열분해 탄소의 벌크재를 사용한 경우와, 표면이 SiC에 의해 코팅된 그래파이트제의 부재를 사용한 경우에서, H2 가스에 의한 기판(W)의 에칭을 행하였다. 그리고 에칭양의 분포로부터, 홀더에 사용하는 부재마다 온도 분포의 차를 확인하였다. 이 확인 시험 3의 결과를 도 4에 도시한다. 또한, 확인 시험 3에서 사용한 성막 장치의 홀더 이외의 구조는 도 1 및 도 2에 도시한 구조와 마찬가지이다. 또한, 홀더의 직경은 직경 300mm로 하였다.
도시한 바와 같이, 표면이 SiC에 의해 코팅된 그래파이트제의 부재를 홀더에 사용한 경우, 홀더의 내외에서의 기판(W)의 온도차가 최대 약 50℃로 컸다.
그에 반해 열분해 탄소의 벌크재를 홀더에 사용한 경우, 홀더의 내외에서의 기판(W)의 온도차가 최대 약 20℃로 작다.
이 확인 시험 3의 결과로부터도, 본 실시 형태의 성막 장치에서는 기판(W)의 온도 분포의 면내 균일성을 개선할 수 있음을 알 수 있다.
(제3 실시 형태)
도 5는, 제3 실시 형태에 따른 성막 장치가 갖는 홀더(30)의 개략을 모식적으로 도시하는 부분 단면도이다.
도시한 바와 같이, 본 실시 형태에서는 홀더(30)가 외주에 플랜지부(31)를 갖는다. 이 플랜지부(31)는 적재대(20)의 오목부(20a) 내에 홀더(30)가 적재되었을 때, 오목부(20a)를 형성하는 측벽과 홀더(30) 사이의 간극(D)을 덮는다.
플랜지부(31)가 없을 경우, ClF3 가스를 사용한 클리닝 시, 상측의 서셉터(23)에 부착되어 있던 SiC가 서서히 작아짐과 함께 서셉터(23)에 대한 밀착력이 저하되고, 서셉터(23)로부터 낙하하여 상기 간극(D)으로 들어가는 경우가 있다. 간극(D)으로 들어간 SiC는 ClF3 가스가 간극(D)으로 유입되기 어렵기 때문에, ClF3 가스에 의해 제거가 곤란하다.
본 실시 형태에서는 플랜지부(31)가 마련되어 있기 때문에, 간극(D)으로 들어간 SiC에서 기인하는 파티클의 발생을 방지할 수 있다.
(제1 내지 제3 실시 형태의 변형예)
이상의 예에서는, 성막 시와 클리닝 시에서 공통의 홀더(30)를 사용하고 있었다. 바꾸어 말하면, 클리닝 시에 적재대(20) 상에 적재되는 판상 부재가 성막 시의 홀더를 겸하고 있었다. 그러나, 클리닝 시에만 상기 각 실시 형태의 홀더(30)와 마찬가지로 구성되는 판상 부재를 사용하고, 성막 시에는 예를 들어 표면이 SiC에 의해 코팅된 그래파이트제의 부재로 구성되는 홀더가 사용되도록 해도 된다. 단, 클리닝 시에 적재대(20) 상에 적재되는 판상 부재가 성막 시의 홀더를 겸함으로써, 이하의 효과가 있다. 즉, ClF3 가스를 사용한 클리닝 시에 홀더 상의 불필요한 반응 생성물의 제거도 가능하게 되고, 성막 시에 발생하는 파티클의 요인을 저감시킬 수 있음과 함께, 클리닝 시 전용의 판상 부재의 설계도 불필요하게 된다. 또한, 상술한 「각 실시 형태의 홀더(30)와 마찬가지로 구성되는 판상 부재」란, 구체적으로는 예를 들어 표면이 열분해 탄소에 의해 코팅된 그래파이트제의 부재 또는 열분해 탄소의 벌크재로 구성되는 판상 부재이며, 홀더(30)와 대략 동일 형상을 갖는 부재이다.
또한, 이상의 예에서는 적재대(20)나 서셉터(23)가 SiC에 의해 코팅된 그래파이트제의 부재로 구성되어 있었다. 그 대신에 적재대(20)나 서셉터(23)가, 표면이 열분해 탄소에 의해 코팅된 그래파이트제의 부재로 구성되도록 해도 된다. 이에 의해, 적재대(20)나 서셉터(23)를 장수명화할 수 있다.
이상의 예에서는, 스텝 S8의 수소 어닐 공정이나 스텝 S9의 프리코팅 공정은 스텝 S7의 대기 도입에 의한 잔류 물질의 제거 공정 후에 행하여지고 있었지만, 당해 잔류 물질의 제거 공정 전에 행해도 된다.
또한, 이상의 예에서는, 성막 시에 부착된 불필요한 반응 생성물을 제거하기 위해서 ClF3 가스를 사용하고 있었지만, ClF 가스나 ClF5 가스 등의 다른 불소 함유 가스를 사용해도 된다.
또한, 이상의 예에서는, 기판(W) 상에 공급되는 원료 가스가 기판(W)에 평행한 방향을 따라서 공급되고 배출되고 있었다. 그러나, 원료 가스가 기판(W)에 수직인 방향으로부터 공급되는 성막 장치를 사용한 성막에도, 상기 각 실시 형태를 적용할 수 있다.
금회 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 한다. 상기 실시 형태는 첨부의 청구범위 및 그의 주지를 일탈하지 않고, 다양한 형태로 생략, 치환, 변경되어도 된다.
또한, 이하와 같은 구성도 본 개시의 기술적 범위에 속한다.
(1) 처리 대상 기판에 탄화규소막을 형성하는 성막 방법이며,
성막 장치의 처리 용기 내에, 상기 처리 대상 기판을 보유 지지한 홀더를 반입해서 적재대에 적재함과 함께, 상기 처리 용기 내에 원료 가스를 공급해서 상기 처리 대상 기판에 탄화규소막을 형성하는 공정과,
적어도 표면이 열분해 탄소로 구성되는 판상 부재를 상기 처리 용기 내에 반입해서 상기 적재대에 적재함과 함께, 상기 처리 용기 내에 불소 함유 가스를 공급하여, 상기 탄화규소막을 형성하는 공정에서 상기 처리 대상 기판 이외의 부분에 부착된 반응 생성물을 제거하는 공정을 갖는, 성막 방법.
상기 (1)에 의하면, 적재대에 적재되는 판상 부재의 적어도 표면이 불필요한 반응 생성물의 제거 시에 공급되는 불소 함유 가스에 대한 내성이 높은 열분해 탄소로 구성되어 있기 때문에, 상기 판상 부재를 장수명화할 수 있다. 또한, 상기 판상 부재의 적어도 표면이 열분해 탄소로 구성되어 있어, 상기 판상 부재와의 반응에서 불소 함유 가스가 소비되지 않기 때문에 불소 함유 가스를 사용한 클리닝 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 열분해 탄소로 구성된 판상 부재와의 반응에서 불소 함유 가스가 소비되지 않기 때문에, 불소 함유 가스를 사용한 클리닝 가스의 총 유량을 억제할 수 있으므로 적재대보다 상류측의 부재의 대미지를 억제할 수 있다. 따라서, 상기 상류측의 부재를 장수명화할 수 있다.
(2) 상기 적재대는, 내부에 상기 홀더가 적재되는 오목부를 갖고,
상기 판상 부재는 외주에 플랜지부를 갖고,
상기 플랜지부는, 상기 판상 부재가 상기 오목부 내에 적재되었을 때, 당해 오목부를 형성하는 측벽과 당해 판상 부재 사이의 간극을 덮는, 상기 (1)에 기재된 성막 방법.
상기 (2)에 의하면, 상기 간극에 들어간 탄화규소에서 기인하는 파티클의 발생을 방지할 수 있다.
(3) 상기 탄화규소막을 형성하는 공정은, 표면이 탄화규소로 구성된 상기 홀더를 사용해서 성막하는, 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 성막 방법.
(4) 상기 부착된 반응 생성물을 제거하는 공정에서 사용되는 상기 판상 부재는, 상기 탄화규소막을 형성하는 공정에서 사용되는 상기 홀더를 겸하는, 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 성막 방법.
(5) 상기 부착된 반응 생성물을 제거하는 공정 후에, 상기 불소 함유 가스와 상기 판상 부재의 표면을 구성하는 열분해 탄소의 반응 생성물을 제거하는 공정을 갖는, 상기 (4)에 기재된 성막 방법.
상기 (5)에 의하면, 불소 함유 가스와 판상 부재의 표면을 구성하는 열분해 탄소의 반응 생성물에서 기인한 결함의 발생을 억제할 수 있다.
(6) 상기 부착된 반응 생성물을 제거하는 공정 후에, 상기 판상 부재의 표면에 탄화규소막을 형성하는 공정을 갖는, 상기 (4) 또는 (5)에 기재된 성막 방법.
상기 (6)에 의하면, 상기 판상 부재가 성막 시에 홀더로서 사용되었을 때, 성막 시에 판상 부재에 형성되는 SiC가 당해 판상 부재로부터 박리되지 않기 때문에 결함 발생을 억제할 수 있다.
(7) 상기 적재대는, 그래파이트제의 부재의 표면에 열분해 탄소의 막을 형성해서 구성되어 있는, 상기 (1) 내지 (6) 중 어느 하나에 기재된 성막 방법.
(8) 처리 대상 기판에 탄화규소막을 형성하는 성막 장치이며,
내부가 감압 가능하게 구성된 처리 용기와,
상기 처리 용기 내에 배치되고, 상기 처리 대상 기판을 보유 지지하는 홀더를 통해서 당해 처리 대상 기판이 적재되는 적재대와,
상기 처리 용기 내에 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급 기구와,
열분해 탄소의 벌크재로 구성되는 판상 부재를 갖고,
상기 판상 부재는, 상기 처리 가스 공급 기구로부터 상기 처리 용기 내에 불소 함유 가스를 공급함으로써 상기 처리 대상 기판 이외의 부분에 성막 시에 부착된 반응 생성물을 제거할 때 상기 적재대에 적재되는, 성막 장치.
(9) 상기 적재대는, 내부에 상기 홀더가 적재되는 오목부를 갖고,
상기 판상 부재는 외주에 플랜지부를 갖고,
상기 플랜지부는, 상기 판상 부재가 상기 오목부 내에 적재되었을 때, 당해 오목부를 형성하는 측벽과 당해 판상 부재 사이의 간극을 덮는, 상기 (8)에 기재된 성막 장치.
(10) 상기 판상 부재는 상기 홀더를 겸하는, 상기 (8) 또는 (9)에 기재된 성막 장치.
1: 성막 장치
11: 처리 용기
15: 처리 가스 공급 기구
20: 적재대
30: 홀더
W: 기판

Claims (10)

  1. 처리 대상 기판에 탄화규소막을 형성하는 성막 방법이며,
    성막 장치의 처리 용기 내에, 상기 처리 대상 기판을 보유 지지한 홀더를 반입해서 적재대에 적재함과 함께, 상기 처리 용기 내에 원료 가스를 공급해서 상기 처리 대상 기판에 탄화규소막을 형성하는 공정과,
    적어도 표면이 열분해 탄소로 구성되는 판상 부재를 상기 처리 용기 내에 반입해서 상기 적재대에 적재함과 함께, 상기 처리 용기 내에 불소 함유 가스를 공급하여, 상기 탄화규소막을 형성하는 공정에서 상기 처리 대상 기판 이외의 부분에 부착된 반응 생성물을 제거하는 공정을 갖고,
    상기 부착된 반응 생성물을 제거하는 공정에서 사용되는 상기 판상 부재는, 상기 탄화규소막을 형성하는 공정에서 사용되는 상기 홀더를 겸하는, 성막 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적재대는, 내부에 상기 홀더가 적재되는 오목부를 갖고,
    상기 판상 부재는 외주에 플랜지부를 갖고,
    상기 플랜지부는, 상기 판상 부재가 상기 오목부 내에 적재되었을 때, 당해 오목부를 형성하는 측벽과 당해 판상 부재 사이의 간극을 덮는, 성막 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 탄화규소막을 형성하는 공정은, 표면이 탄화규소로 구성된 상기 홀더를 사용해서 성막하는, 성막 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 부착된 반응 생성물을 제거하는 공정 후에, 상기 불소 함유 가스와 상기 판상 부재의 표면을 구성하는 열분해 탄소의 반응 생성물을 제거하는 공정을 갖는, 성막 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 부착된 반응 생성물을 제거하는 공정 후에, 상기 판상 부재의 표면에 탄화규소막을 형성하는 공정을 갖는, 성막 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적재대는, 그래파이트제의 부재의 표면에 열분해 탄소의 막을 형성해서 구성되어 있는, 성막 방법.
  8. 처리 대상 기판에 탄화규소막을 형성하는 성막 장치이며,
    내부가 감압 가능하게 구성된 처리 용기와,
    상기 처리 용기 내에 배치되고, 상기 처리 대상 기판을 보유 지지하는 홀더를 통해서 당해 처리 대상 기판이 적재되는 적재대와,
    상기 처리 용기 내에 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급 기구와,
    열분해 탄소의 벌크재로 구성되는 판상 부재를 갖고,
    상기 판상 부재는, 상기 처리 가스 공급 기구로부터 상기 처리 용기 내에 불소 함유 가스를 공급함으로써 상기 처리 대상 기판 이외의 부분에 성막 시에 부착된 반응 생성물을 제거할 때 상기 적재대에 적재되고,
    상기 판상 부재는 상기 홀더를 겸하는, 성막 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 적재대는, 내부에 상기 홀더가 적재되는 오목부를 갖고,
    상기 판상 부재는 외주에 플랜지부를 갖고,
    상기 플랜지부는, 상기 판상 부재가 상기 오목부 내에 적재되었을 때, 당해 오목부를 형성하는 측벽과 당해 판상 부재 사이의 간극을 덮는, 성막 장치.
  10. 삭제
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