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KR20220037969A - 기판 처리 장치, 기판 보지구, 반도체 장치의 제조 방법 및 프로그램 - Google Patents

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

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KR20220037969A
KR20220037969A KR1020210120960A KR20210120960A KR20220037969A KR 20220037969 A KR20220037969 A KR 20220037969A KR 1020210120960 A KR1020210120960 A KR 1020210120960A KR 20210120960 A KR20210120960 A KR 20210120960A KR 20220037969 A KR20220037969 A KR 20220037969A
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KR
South Korea
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substrate
ring plate
wafer
outer periphery
step portion
Prior art date
Application number
KR1020210120960A
Other languages
English (en)
Inventor
켄지 시노자키
요시히코 야나기사와
노리아키 미치타
신야 사사키
슈헤이 사이도
테츠오 야마모토
Original Assignee
가부시키가이샤 코쿠사이 엘렉트릭
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Abstract

기판을 균일하게 처리하는 것.
기판 처리 장치는, 기판을 처리하는 처리실; 상기 처리실에 마이크로파를 공급하여 상기 기판을 가열 처리하는 마이크로파 발생기; 상기 기판 및 상기 기판의 상부에 마이크로파에 의해 상기 기판의 열을 보온하는 보온 부재를 적재하여 보지하는 기판 보지구; 및 상기 보온 부재의 외주에 보지되고 상기 기판보다 외주가 큰 제1 링 플레이트를 포함한다.

Description

기판 처리 장치, 기판 보지구, 반도체 장치의 제조 방법 및 프로그램{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, SUBSTRATE RETAINER, METHOD OF MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE AND PROGRAM}
본 개시(開示)는 기판 처리 장치, 기판 보지구(保持具), 반도체 장치의 제조 방법 및 프로그램에 관한 것이다.
반도체 장치(반도체 디바이스)의 제조 공정의 일 공정으로서 예컨대 가열 장치를 이용하여 처리실 내의 기판을 가열하고, 기판의 표면에 성막된 박막 중의 조성이나 결정(結晶) 구조를 변화시키거나, 성막된 박막 내의 결정 결함 등을 수복하하는 어닐링 처리에 대표되는 개질 처리가 있다. 최근의 반도체 디바이스에서는 미세화, 고집적화가 현저해지고 있으며, 이에 따라 높은 애스펙트비를 가지는 패턴이 형성된 고밀도의 기판에의 개질 처리가 요구되고 있다. 이러한 고밀도 기판에 대한 개질 처리 방법으로서 마이크로파를 이용한 열처리 방법이 검토되고 있다. 일례로서 특허문헌 1에 기재된 기술을 들 수 있다.
1. 일본 특개 2015-70045호 공보
종래의 마이크로파를 이용한 처리에서는 기판 등의 처리실 내부 구성 부품의 지름 방향 외측으로부터 열이 누설되고, 지름 방향 내측에는 열이 충만해져 기판을 균일하게 개질 처리하는 것이 어려워지는 경우가 있다.
본 개시의 목적은 기판을 균일하게 처리하는 것이 가능한 기판 처리 장치, 기판 보지구 및 반도체 장치의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 개시의 일 형태에 따르면, 기판을 처리하는 처리실; 상기 처리실에 마이크로파를 공급하여 상기 기판을 가열 처리하는 마이크로파 발생기; 상기 기판 및 상기 기판의 상부에 배치되고 상기 마이크로파에 의해 가열된 상기 기판을 보온하는 보온 부재를 적재하여 보지하는 기판 보지구; 및 상기 보온 부재의 외주에 보지되고 상기 기판보다 외경이 큰 제1 링 플레이트를 포함하는 기술이 제공된다.
본 개시의 일 형태에 따르면, 기판을 균일하게 처리하는 것이 가능해지는 구성을 제공할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시 형태에서 바람직하게 이용되는 기판 처리 장치의 개략 구성을 도시한 종단면도(縱斷面圖).
도 2는 본 개시의 일 실시 형태에서 바람직하게 이용되는 기판 처리 장치의 개략 구성을 도시한 횡단면도(橫斷面圖).
도 3은 본 개시의 실시 형태에서 바람직하게 이용되는 기판 처리 장치의 매엽형(枚葉型) 처리로의 개략 구성도이며, 처리로 부분을 종단면도로 도시하는 도면
도 4는 본 개시에서 바람직하게 이용되는 기판 처리 장치의 컨트롤러의 개략 구성도.
도 5는 본 개시에서의 기판 처리의 플로우를 도시하는 도면.
도 6은 본 개시의 실시 형태에서 바람직하게 이용되는 기판 보지구(보트)의 일부 사시도.
도 7a는 본 개시의 실시 형태에서 바람직하게 이용되는 기판 보지구에 석영 플레이트를 보지한 상태를 상방(上方)에서 본 도면.
도 7b는 본 개시의 실시 형태에서 바람직하게 이용되는 기판 보지구에 석영 플레이트를 보지한 상태를 측방(側方)에서 본 도면.
도 8a 및 도 8b는 본 개시의 실시 형태에서 바람직하게 이용되는 석영 플레이트에서의, 제2 링 플레이트에서의 제1 링 플레이트의 보지 구조를 도시하는 단면도.
도 9a 및 도 9b는 본 개시의 실시 형태에서 바람직하게 이용되는 석영 플레이트에서의, 제2 링 플레이트에서의 제1 링 플레이트의 보지 구조의 변형예를 도시하는 단면도.
도 10a는 본 개시의 실시 형태의 변형예 1에서 바람직하게 이용되는, 기판 보지구에 석영 플레이트를 보지한 상태를 상방에서 본 도면.
도 10b는 본 개시의 실시 형태의 변형예 1에서 바람직하게 이용되는, 기판 보지구에 석영 플레이트를 보지한 상태를 측방에서 본 도면.
도 11a는 본 개시의 실시 형태의 변형예 2에서 바람직하게 이용되는 기판 보지구에 석영 플레이트를 보지한 상태를 상방에서 본 도면.
도 11b는 본 개시의 실시 형태의 변형예 2에서 바람직하게 이용되는 기판 보지구에 석영 플레이트를 보지한 상태를 측방에서 본 도면.
도 12는 본 개시의 실시 형태의 변형예 2에서 바람직하게 이용되는 석영 플레이트에서의, 제2 링 플레이트에서의 제1 링 플레이트의 보지 구조의 변형예를 도시하는 단면도.
도 13a는 본 개시의 실시 형태의 변형예 3에서 바람직하게 이용되는 기판 보지구에 석영 플레이트를 보지한 경우를 도시한 수평 단면도.
도 13b는 본 개시의 실시 형태에서 바람직하게 이용되는 기판 보지구에 석영 플레이트를 보지한 경우를 도시한 측면도.
이하, 본 개시의 일 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다. 또한 이하의 설명에서 이용되는 도면은 모두 모식적인 것이며, 도면에 도시되는 각 요소의 치수의 관계, 각 요소의 비율 등은 현실의 것과 반드시 일치하지 않는다. 또한 복수의 도면의 상호 간에서도 각 요소의 치수의 관계, 각 요소의 비율 등은 반드시 일치하지 않는다.
(1) 기판 처리 장치의 구성
본 실시 형태에서 본 개시에 따른 기판 처리 장치(100)는 웨이퍼에 각종의 열처리를 수행하는 매엽식 열처리 장치로서 구성되고, 후술하는 전자파를 이용한 어닐링 처리(개질 처리)를 수행하는 장치로서 설명을 수행한다. 본 실시 형태에서의 기판 처리 장치(100)에서는 기판으로서의 웨이퍼(200)를 내부에 수용한 수납 용기(캐리어)로서 FOUP(Front Opening Unified Pod: 이하, 포드라고 부른다)(110)가 사용된다. 포드(110)는 웨이퍼(200)를 다양한 기판 처리 장치 간을 반송하기 위한 반송 용기로서도 이용된다.
도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이 기판 처리 장치(100)는 웨이퍼(200)를 반송하는 반송실(반송 영역)(203)을 내부에 포함하는 반송 광체(筐體)(202)와, 반송 광체(202)의 측벽에 설치되고, 웨이퍼(200)를 처리하는 처리실(201-1, 201-2)을 각각 내부에 포함하는 후술하는 처리 용기로서의 케이스(102-1, 102-2)를 구비한다. 반송실(203)의 광체 전측(前側)인 도 1의 정면 우측(도 2의 정면 하측)에는 포드(110)의 덮개를 개폐하여 웨이퍼(200)를 반송실(203)에 반송 및 반출하기 위한 포드 개폐 기구로서의 로드 포트 유닛(LP)(106)이 배치된다. 로드 포트 유닛(106)은 광체(106a)와 스테이지(106b)와 오프너(106c)를 구비하고, 스테이지(106b)는 포드(110)를 재치하고, 반송실(203)의 광체 전방에 형성된 기판 반입반출구(134)에 포드(110)를 근접시키도록 구성되고, 오프너(106c)에 의해 포드(110)에 설치되는 미도시의 덮개를 개폐시킨다. 또한 광체(202)는 반송실(203) 내를 N2 등의 퍼지 가스를 순환시키기 위한 클린 유닛(166)을 설치한 퍼지 가스 순환 구조를 가진다.
반송실(203)의 광체(202) 후측인 도 1의 정면 좌측(도 2의 정면 상측)에는 처리실(201-1, 202-2)을 개폐하는 게이트 밸브(205-1, 205-2)가 각각 배치된다. 반송실(203)에는 웨이퍼(200)를 이재하는 기판 이재 기구(기판 이재 로봇)로서의 이재기(125)가 설치된다. 이재기(125)는 웨이퍼(200)를 재치하는 재치부로서의 트위저(암)(125a-1, 125a-2)와, 트위저(125a-1, 125a-2)의 각각을 수평 방향으로 회전 또는 직동(直動) 가능한 이재 장치(125b)와, 이재 장치(125b)를 승강시키는 이재 장치 엘리베이터(125c)로 구성된다. 트위저(125a-1, 125a-2), 이재 장치(125b), 이재 장치 엘리베이터(125c)의 연속 동작에 의해 후술하는 기판 보지구(보트)(217)나 포드(110)에 웨이퍼(200)를 장전(裝塡)(charging) 또는 탈장(脫裝)(discharging)하는 것을 가능한 구성으로 이루어진다. 이후, 케이스(102-1, 102-2), 처리실(201-1, 201-2), 트위저(125a-1 및 125a-2)의 각각은 특히 구별해서 설명할 필요가 없는 경우에는 단순히 케이스(102), 처리실(201), 트위저(125a)로서 기재한다.
도 1에 도시하는 바와 같이 반송실(203)의 상방 공간이며, 클린 유닛(166)보다 하방(下方)에는 처리한 웨이퍼(200)를 냉각하기 위한 웨이퍼 냉각용 재치구(108)가 웨이퍼 냉각 테이블(109) 상에 설치된다. 웨이퍼 냉각용 재치구(108)는 후술하는 기판 보지구로서의 보트(217)와 마찬가지의 구조를 가지고, 복수의 웨이퍼 보지 홈[溝](보지부)에 의해 복수 매의 웨이퍼(200)를 수직 다단으로 수평 보지하는 것이 가능하도록 구성된다. 웨이퍼 냉각용 재치구(108) 및 웨이퍼 냉각 테이블(109)은 기판 반입반출구(134) 및 게이트 밸브(205)의 설치 위치보다 상방에 설치되는 것에 의해 웨이퍼(200)를 이재기(125)에 의해 포드(110)로부터 처리실(201)로 반송할 때의 동선 상으로부터 벗어나기 때문에 웨이퍼 처리의 스루풋을 저하시키지 않고, 처리 후의 웨이퍼(200)를 냉각하는 것을 가능하게 한다. 이후, 웨이퍼 냉각용 재치구(108)와 웨이퍼 냉각 테이블(109)을 총칭하여 냉각 영역(냉각 영역)이라고 부르는 경우도 있다.
여기서 포드(110) 내의 압력, 반송실(203) 내의 압력 및 처리실(201) 내의 압력은 모두 대기압 또는 대기압보다 10Pa 내지 200Pa(계기 압력) 정도의 높은 압력으로 제어된다. 반송실(203) 내의 압력이 처리실(201)의 압력보다 높고, 또한 처리실(201) 내의 압력이 포드(110) 내의 압력보다 높게 하는 것이 바람직하다.
(처리로)
도 1의 파선으로 둘러싸인 영역(A)에는 도 3에 도시하는 바와 같은 기판 처리 구조를 가지는 처리로가 구성된다. 도 2에 도시하는 바와 같이 본 실시 형태에서는 처리로가 복수 설치되지만, 처리로의 구성은 동일하기 때문에 일방(一方)의 구성을 설명하는 데 그치고, 타방(他方)의 처리로 구성의 설명은 생략한다.
도 3에 도시하는 바와 같이 처리로는 금속 등의 전자파를 반사하는 재료로 구성되는 캐비티(처리 용기)로서의 케이스(102)를 포함한다. 또한 케이스(102)의 천장면에는 금속 재료로 구성된 캡 플랜지(폐색판)(104)가 봉지 부재(씰 부재)로서의 O링(미도시)을 개재하여 케이스(102)의 천장면을 폐색하도록 구성한다. 주로 케이스(102)와 캡 플랜지(104)의 내측 공간을 실리콘 웨이퍼 등의 기판을 처리하는 처리실(201)로서 구성한다. 케이스(102)의 내부에 전자파를 투과시키는 석영제의 미도시의 반응관을 설치해도 좋고, 반응관 내부가 처리실이 되도록 처리 용기를 구성해도 좋다. 또한 캡 플랜지(104)를 설치하지 않고, 천장이 폐색된 케이스(102)를 이용하여 처리실(201)을 구성해도 좋다.
처리실(201) 내에는 재치대(210)가 설치되고, 재치대(210)의 상면에는 기판으로서의 웨이퍼(200)를 보지하는 기판 보지구로서의 보트(217)가 재치된다. 보트(217)에는 처리 대상인 웨이퍼(200)와, 웨이퍼(200)를 끼워 넣도록 웨이퍼(200)의 수직 방향 상하에 재치된 단열판으로서의 석영 플레이트(101a, 101b)가 소정의 간격으로 보지된다. 또한 석영 플레이트(101a, 101b)와 웨이퍼(200)의 각각의 사이에는 예컨대 실리콘 플레이트(Si판)나 탄화실리콘 플레이트(SiC판) 등의 서셉터(103a, 103b)를 재치해도 좋다. 본 실시 형태에서 석영 플레이트(101a, 101b) 및 서셉터(103a, 103b)는 각각 동일한 부품이며, 이후, 특히 구별해서 설명할 필요가 없는 경우에는 석영 플레이트(101), 서셉터(103)라고 불러서 설명한다.
처리 용기로서의 케이스(102)는 예컨대 횡단면이 원형이며, 평평한 밀폐 용기로서 구성된다. 또한 반송 광체(202)는 예컨대 알루미늄(Al)이나 스텐레스(SUS) 등의 금속 재료 등에 의해 구성된다. 또한 케이스(102)에 둘러싸인 공간을 처리 공간으로서의 처리실(201) 또는 반응 영역(201)이라고 부르고, 반송 광체(202)에 둘러싸인 공간을 반송 공간으로서의 반송실(203) 또는 반송 영역(203)이라고 부르는 경우도 있다. 또한 처리실(201)과 반송실(203)은 본 실시 형태와 같이 수평 방향으로 인접시켜서 구성하는 것에 한정되지 않고, 수직 방향으로 인접시키는 구성으로 해도 좋다.
도 1, 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이 반송 광체(202)의 측면에는 게이트 밸브(205)에 인접한 기판 반입반출구(206)가 설치되고, 웨이퍼(200)는 기판 반입반출구(206)를 개재하여 처리실(201)과 반송실(203) 사이를 이동한다.
케이스(102)의 측면에는 후술하는 가열 장치로서의 전자파 공급부가 설치되고, 전자파 공급부로부터 공급된 마이크로파 등의 전자파가 처리실(201)에 도입되어 웨이퍼(200) 등을 가열하고, 웨이퍼(200)를 처리한다.
재치대(210)는 회전축으로서의 샤프트(255)에 의해 지지된다. 샤프트(255)는 케이스(102)의 바닥부를 관통하고, 또한 반송 용기(202)의 외부에서 회전 동작을 수행하는 구동(驅動) 기구(267)에 접속된다. 구동 기구(267)를 작동시켜서 샤프트(255) 및 재치대(210)를 회전시키는 것에 의해 보트(217) 상에 재치되는 웨이퍼(200)를 회전시키는 것이 가능하도록 이루어진다. 또한 샤프트(255) 하단부의 주위는 벨로즈(212)에 의해 피복되고, 처리실(201) 및 반송 영역(203) 내는 기밀하게 보지된다.
여기서 재치대(210)는 기판 반입반출구(206)의 높이에 따라, 구동 기구(267)에 의해 웨이퍼(200) 반송 시에는 웨이퍼(200)가 웨이퍼 반송 위치가 되도록 상승 또는 하강하고, 웨이퍼(200) 처리 시에는 웨이퍼(200)가 처리실(201) 내의 처리 위치(웨이퍼 처리 위치)까지 상승 또는 하강하도록 구성되어도 좋다.
처리실(201)의 하방이며, 재치대(210)의 외주측에는 처리실(201)의 분위기를 배기하는 배기부가 설치된다. 도 3에 도시하는 바와 같이 배기부에는 배기구(221)가 설치된다. 배기구(221)에는 배기관(231)이 접속되고, 배기관(231)에는 처리실(201) 내의 압력에 따라 밸브 개도(開度)를 제어하는 APC 밸브 등의 압력 조정기(244), 진공 펌프(246)가 순서대로 직렬로 접속된다.
여기서 압력 조정기(244)는 처리실(201) 내의 압력 정보(후술하는 압력 센서(245)로부터의 피드백 신호)를 수신해서 배기량을 조정할 수 있는 것이라면 APC 밸브에 한정되지 않고, 통상의 개폐 밸브와 압력 조정 밸브를 병용하도록 구성되어도 좋다.
주로 배기구(221), 배기관(231), 압력 조정기(244)에 의해 배기부(배기계 또는 배기 라인과도 부른다)가 구성된다. 또한 재치대(210)를 둘러싸도록 배기구를 설치하고, 웨이퍼(200)의 전주로부터 가스를 배기 가능하도록 구성해도 좋다. 또한 배기부의 구성에 진공 펌프(246)를 추가해도 좋다.
캡 플랜지(104)에는 불활성 가스, 원료 가스, 반응 가스 등의 각종 기판 처리를 위한 처리 가스를 처리실(201) 내에 공급하기 위한 가스 공급관(232)이 설치된다.
가스 공급관(232)에는 상류에서 순서대로 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(241) 및 개폐 밸브인 밸브(243)가 설치된다. 가스 공급관(232)의 상류측에는 예컨대 불활성 가스인 질소(N2) 가스원(源)이 접속되고, MFC(241), 밸브(243)를 개재하여 처리실(201) 내에 공급된다. 기판 처리 시에 복수 종류의 가스를 사용하는 경우에는 가스 공급관(232)의 밸브(243)보다 하류측에 상류측부터 순서대로 유량 제어기인 MFC 및 개폐 밸브인 밸브가 설치된 가스 공급관이 접속된 구성을 이용하는 것에 의해 복수 종류의 가스를 공급할 수 있다. 또한 가스종마다 MFC, 밸브가 설치된 가스 공급관을 설치해도 좋다.
주로 가스 공급관(232), MFC(241), 밸브(243)에 의해 가스 공급계(가스 공급부)이 구성된다. 가스 공급계에 불활성 가스를 흘리는 경우에는 불활성 가스 공급계라고도 부른다. 불활성 가스로서는 N2 가스 외에 예컨대 Ar 가스, He 가스, Ne 가스, Xe 가스 등의 희(希)가스를 이용할 수 있다.
캡 플랜지(104)에는 비접촉식의 온도 측정 장치로서 온도 센서(263)가 설치된다. 온도 센서(263)에 의해 검출된 온도 정보에 기초하여 후술하는 마이크로파 발진기(655)의 출력을 조정하는 것에 의해 기판을 가열하고, 기판 온도가 원하는 온도 분포가 된다. 온도 센서(263)는 예컨대 IR(Infrared Radiation) 센서 등의 방사 온도계로 구성된다. 온도 센서(263)는 석영 플레이트(101a)의 표면 온도 또는 웨이퍼(200)의 표면 온도를 측정하도록 설치된다. 전술한 서셉터가 설치되는 경우에는 서셉터의 표면 온도를 측정하도록 구성해도 좋다.
또한 본 개시에서 웨이퍼(200)의 온도(웨이퍼 온도)라고 기재한 경우는 후술하는 온도 변환 데이터에 의해 변환된 웨이퍼 온도, 즉 추측된 웨이퍼 온도를 의미하는 경우와, 온도 센서(263)에 의해 직접 웨이퍼(200)의 온도를 측정해서 취득한 온도를 의미하는 경우와, 그것들의 양방(兩方)을 의미하는 경우를 가리키는 것으로서 설명한다.
온도 센서(263)에 의해 석영 플레이트(101) 또는 서셉터(103)와, 웨이퍼(200)의 각각에 대하여 온도 변화의 전환을 미리 취득해두는 것에 의해, 석영 플레이트(101) 또는 서셉터(103)와, 웨이퍼(200)의 온도의 상관관계를 나타내는 온도 변환 데이터를 기억 장치(121c) 또는 외부 기억 장치(123)에 기억시켜도 좋다. 이와 같이 미리 온도 변환 데이터를 작성하는 것에 의해 웨이퍼(200)의 온도는 석영 플레이트(101)의 온도만을 측정하는 것에 의해 웨이퍼(200)의 온도를 추측 가능하게 하고, 추측된 웨이퍼(200)의 온도에 기초하여 마이크로파 발진기(655)의 출력, 즉 가열 장치의 제어를 수행하는 것이 가능해진다.
또한 기판의 온도를 측정하는 수단으로서 전술한 방사 온도계에 한정되지 않고, 열전대를 이용하여 온도 측정을 수행해도 좋고, 열전대와 비접촉식 온도계를 병용해서 온도 측정을 수행해도 좋다. 단, 열전대를 이용해서 온도 측정을 수행한 경우, 열전대를 웨이퍼(200)의 근방에 배치해서 온도 측정을 수행할 필요가 있다. 즉 처리실(201) 내에 열전대를 배치할 필요가 있으므로 후술하는 마이크로파 발진기로 공급된 마이크로파에 의해 열전대 자체가 가열되기 때문에 정확하게 온도를 측정할 수 없다. 따라서 비접촉식 온도계를 온도 센서(263)로서 이용하는 것이 바람직하다.
또한 온도 센서(263)는 캡 플랜지(104)에 설치하는 것에 한정되지 않고, 재치대(210)에 설치해도 좋다. 또한 온도 센서(263)는 캡 플랜지(104)나 재치대(210)에 직접 설치할 뿐만 아니라, 캡 플랜지(104)나 재치대(210)에 설치된 측정 창으로부터의 방사광을 거울 등으로 반사시켜서 간접적으로 측정하도록 구성되어도 좋다. 또한 온도 센서(263)는 1개 설치하는 것에 한정되지 않고, 복수 설치해도 좋다.
케이스(102)의 측벽에는 전자파 도입 포트(653-1, 653-2)가 설치된다. 전자파 도입 포트(653-1, 653-2)의 각각은 처리실(201) 내에 전자파를 공급하기 위한 도파관(654-1, 654-2)의 각각의 일단(一端)이 접속된다. 도파관(654-1, 654-2) 각각의 타단(他端)에는 처리실(201) 내에 전자파를 공급하여 가열하는 가열원으로서의 마이크로파 발진기(전자파원)(655-1, 655-2)가 접속된다. 마이크로파 발진기(655-1, 655-2)는 마이크로파 등의 전자파를 도파관(654-1, 654-2)에 각각 공급한다. 또한 마이크로파 발진기(655-1, 655-2)는 마그네트론이나 클라이스트론 등이 이용된다. 이후, 전자파 도입 포트(653-1, 653-2), 도파관(654-1, 654-2), 마이크로파 발진기(655-1, 655-2)는 특히 각각을 구별해서 설명하는 필요가 없는 경우에는 전자파 도입 포트(653), 도파관(654), 마이크로파 발진기(655)라고 기재해서 설명한다.
마이크로파 발진기(655)에 의해 발생하는 전자파의 주파수는 바람직하게는 13.56MHz 이상 24.125GHz 이하의 주파수 범위가 되도록 제어된다. 또한 바람직하게는 2.45GHz 또는 5.8GHz의 주파수가 되도록 제어되는 것이 바람직하다. 여기서 마이크로파 발진기(655-1, 655-2)의 각각의 주파수는 동일한 주파수로 해도 좋고, 다른 주파수로 설치되어도 좋다.
또한 본 실시 형태에서 마이크로파 발진기(655)는 케이스(102)의 측면에 2개 배치되도록 기재되지만 이에 한정되지 않고, 1개 이상 설치되면 좋고, 또한 케이스(102)와 대향되는 측면 등의 다른 측면에 설치되도록 배치해도 좋다. 주로 마이크로파 발진기(655-1, 655-2), 도파관(654-1, 654-2) 및 전자파 도입 포트(653-1, 653-2)에 의해 가열 장치로서의 전자파 공급부(전자파 공급 장치, 마이크로파 공급부, 마이크로파 공급 장치라고도 부른다)가 구성된다.
마이크로파 발진기(655-1, 655-2)의 각각에는 후술하는 컨트롤러(121)가 접속된다. 컨트롤러(121)에는 처리실(201) 내에 수용되는 석영 플레이트(101a 또는 101b) 또는 웨이퍼(200)의 온도를 측정하는 온도 센서(263)가 접속된다. 온도 센서(263)는 전술한 방법에 의해 석영 플레이트(101) 또는 서셉터(103) 또는 웨이퍼(200)의 온도를 측정해서 컨트롤러(121)에 송신하고, 컨트롤러(121)에 의해 마이크로파 발진기(655-1, 655-2)의 출력을 제어하고, 웨이퍼(200)의 가열을 제어한다.
여기서 마이크로파 발진기(655-1, 655-2)는 컨트롤러(121)로부터 송신되는 동일한 제어 신호에 의해 제어된다. 하지만 이에 한정되지 않고, 마이크로파 발진기(655-1, 655-2) 각각에 컨트롤러(121)로부터 개별의 제어 신호를 송신하는 것에 의해 마이크로파 발진기(655-1, 655-2)가 각각에 제어되도록 구성해도 좋다.
(제어 장치)
도 4에 도시하는 바와 같이 제어부(제어 장치, 제어 수단)인 컨트롤러(121)는 CPU(Central Processing Unit)(121a), RAM(Random Access Memory)(121b), 기억 장치(121c), I/O 포트(121d)를 구비한 컴퓨터로서 구성된다. RAM(121b), 기억 장치(121c), I/O 포트(121d)는 내부 버스(121e)를 개재하여 CPU(121a)과 데이터 교환 가능하도록 구성된다. 컨트롤러(121)에는 예컨대 터치패널 등으로서 구성된 입출력 장치(122)가 접속된다.
기억 장치(121c)는 예컨대 플래시 메모리, HDD(Hard Disk Drive) 등으로 구성된다. 기억 장치(121c) 내에는 기판 처리 장치의 동작을 제어하는 제어 프로그램이나, 어닐링(개질) 처리의 순서나 조건 등이 기재된 프로세스 레시피 등이 판독 가능하도록 격납된다. 프로세스 레시피는 후술하는 기판 처리 공정에서의 각 순서를 컨트롤러(121)에 실행시켜 소정의 결과를 얻을 수 있도록 조합된 것이며, 프로그램으로서 기능한다. 이하, 이 프로세스 레시피나 제어 프로그램 등을 총칭하여 단순히 프로그램이라고도 부른다. 또한 프로세스 레시피를 단순히 레시피라고도 부른다. 본 명세서에서 프로그램이라는 단어를 사용한 경우는 레시피 단체(單體)만을 포함하는 경우, 제어 프로그램 단체만을 포함하는 경우 또는 그것들의 양방을 포함하는 경우가 있다. RAM(121b)은 CPU(121a)에 의해 판독된 프로그램이나 데이터 등이 일시적으로 보지되는 메모리 영역(work area)로서 구성된다.
I/O 포트(121d)는 전술한 MFC(241), 밸브(243), 압력 센서(245), APC 밸브(244), 진공 펌프(246), 온도 센서(263), 구동 기구(267), 마이크로파 발진기(655) 등에 접속된다.
CPU(121a)는 기억 장치(121c)로부터 제어 프로그램을 판독해서 실행하는 것과 함께, 입출력 장치(122)로부터의 조작 커맨드의 입력 등에 따라 기억 장치(121c)로부터 레시피를 판독하는 것이 가능하도록 구성된다. CPU(121a)는 판독한 레시피의 내용을 따르도록 MFC(241)에 의한 각종 가스의 유량 조정 동작, 밸브(243)의 개폐 동작, 압력 센서(245)에 기초하는 APC 밸브(244)에 의한 압력 조정 동작, 진공 펌프(246)의 기동 및 정지, 온도 센서(263)에 기초하는 마이크로파 발진기(655)의 출력 조정 동작, 구동 기구(267)에 의한 재치대(210)[또는 보트(217)]의 회전 및 회전 속도 조절 동작 또는 승강 동작 등을 제어하는 것이 가능하도록 구성된다.
컨트롤러(121)는 외부 기억 장치[예컨대 하드 디스크 등의 자기(磁氣) 디스크, CD 등의 광(光) 디스크, MO 등의 광자기 디스크, USB 메모리, SSD 등의 반도체 메모리](123)에 격납된 전술한 프로그램을 컴퓨터에 인스톨하는 것에 의해 구성할 수 있다. 기억 장치(121c)나 외부 기억 장치(123)는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서 구성된다. 이하, 이들을 총칭하여 단순히 기록 매체라고도 부른다. 본 명세서에서 기록 매체라는 단어를 사용한 경우는 기억 장치(121c) 단체만을 포함하는 경우, 외부 기억 장치(123) 단체만을 포함하는 경우 또는 그것들의 양방을 포함하는 경우가 있다. 또한 컴퓨터에의 프로그램의 제공은 외부 기억 장치(123)를 이용하지 않고, 인터넷이나 전용 회선 등의 통신 수단을 이용하여 수행해도 좋다.
(2) 기판 처리 공정
다음으로 전술한 기판 처리 장치(100)의 처리로를 이용하여 반도체 장치(디바이스)의 제조 공정의 일 공정으로서 예컨대 기판 상에 형성된 실리콘 함유막으로서의 어모퍼스실리콘막의 개질(결정화) 방법의 일례에 대해서 도 5에 도시한 처리 플로우를 따라 설명한다. 이하의 설명에서 기판 처리 장치(100)를 구성하는 각(各) 부(部)의 동작은 컨트롤러(121)에 의해 제어된다. 또한 전술한 처리로 구조와 마찬가지로 본 실시 형태에서의 기판 처리 공정에서도 처리 내용, 즉 레시피에 대해서는 복수 설치된 처리로에서 동일 레시피를 사용하기 때문에 일방의 처리로를 사용한 기판 처리 공정에 대해서 설명하는 데 그치고, 타방의 처리로를 이용한 기판 처리 공정의 설명은 생략한다.
여기서 본 명세서에서 「웨이퍼」라는 단어를 사용한 경우는 웨이퍼 그 자체를 의미하는 경우나, 웨이퍼와 그 표면에 형성된 소정의 층이나 막과의 적층체를 의미하는 경우가 있다. 본 명세서에서 「웨이퍼의 표면」이라는 단어를 사용한 경우는 웨이퍼 그 자체의 표면을 의미하는 경우나, 웨이퍼 상에 형성된 소정의 층 등의 표면을 의미하는 경우가 있다. 본 명세서에서 「웨이퍼 상에 소정의 층을 형성한다」라고 기재한 경우는 웨이퍼 그 자체의 표면상에 소정의 층을 직접 형성하는 것을 의미하는 경우나, 웨이퍼 상에 형성되는 층 등의 상에 소정의 층을 형성하는 것을 의미하는 경우가 있다. 본 명세서에서 「기판」이라는 단어를 사용한 경우도 「웨이퍼」라는 단어를 사용한 경우와 같은 의미이다.
[기판 반입 공정(S501)]
도 3에 도시되는 바와 같이 트위저(125a-1, 125a-2) 중 어느 일방 또는 양방에 재치된 웨이퍼(200)는 게이트 밸브(205)의 개폐 동작에 의해 소정의 처리실(201)에 반입(로딩)된다(S501).
[노(爐) 내 압력·온도 조정 공정(S502)]
처리실(201) 내로의 웨이퍼(200)의 반입이 완료되면, 처리실(201) 내가 소정의 압력(예컨대 10Pa 내지 102,000Pa)이 되도록 처리실(201) 내의 분위기를 제어한다. 구체적으로는 진공 펌프(246)에 의해 배기하면서 압력 센서(245)에 의해 검출된 압력 정보에 기초하여 압력 조정기(244)의 밸브 개도를 피드백 제어하고, 처리실(201) 내를 소정의 압력으로 한다. 또한 동시에 예비 가열로서 전자파 공급부를 제어하여 소정의 온도까지 가열을 수행하도록 제어해도 좋다(S502). 전자파 공급부에 의해 소정의 기판 처리 온도까지 승온시키는 경우, 웨이퍼(200)가 변형 및 파손되지 않도록 후술하는 개질 공정의 출력보다 작은 출력으로 승온을 수행하는 것이 바람직하다. 또한 대기압 하에서 기판 처리를 수행하는 경우, 노 내 압력 조정을 수행하지 않고 노 내의 온도 조정만을 수행한 후, 후술하는 불활성 가스 공급 공정(S503)으로 이행하도록 제어해도 좋다.
[불활성 가스 공급 공정(S503)]
노 내 압력·온도 조정 공정(S502)에 의해 처리실(201) 내의 압력과 온도를 소정의 값으로 제어하면 구동 기구(267)는 샤프트(255)를 회전시키고, 재치대(210) 상의 보트(217)를 개재하여 웨이퍼(200)를 회전시킨다. 이때 질소 가스 등의 불활성 가스가 가스 공급관(232)을 개재하여 공급된다(S503). 또한 이때 처리실(201) 내의 압력은 10Pa 이상 102,000Pa 이하의 범위가 되는 소정의 값이며, 예컨대 101,300Pa 이상 101,650Pa 이하가 되도록 조정된다. 또한 샤프트는 기판 반입 공정(S501) 시, 즉 웨이퍼(200)를 처리실(201) 내에 반입 완료한 후에 회전시켜도 좋다.
[개질 공정(S504)]
처리실(201) 내를 소정의 압력이 되도록 유지하면, 마이크로파 발진기(655)는 전술한 각 부를 개재하여 처리실(201) 내에 마이크로파를 공급한다. 처리실(201) 내에 마이크로파가 공급되는 것에 의해 웨이퍼(200)가 100℃ 이상, 1,000℃ 이하의 온도, 바람직하게는 400℃ 이상, 900℃ 이하의 온도가 되도록 가열하고, 또한 바람직하게는 500℃ 이상, 700℃ 이하의 온도가 되도록 가열한다. 이러한 온도로 기판을 처리하는 것에 의해 웨이퍼(200)가 효율적으로 마이크로파를 흡수하는 온도 하에서의 기판 처리가 되고, 개질 처리의 속도 향상이 가능해진다. 바꿔 말하면, 웨이퍼(200)의 온도를 100℃보다 낮은 온도 또는 1,000℃보다 높은 온도 하에서 처리하면, 웨이퍼(200)의 표면이 변질되어, 마이크로파를 흡수하기 어려워지기 때문에 웨이퍼(200)를 가열하기 어려워진다. 그렇기 때문에 전술한 온도대로 기판 처리를 수행하는 것이 요구된다.
이상과 같이 마이크로파 발진기(655)를 제어하는 것에 의해 웨이퍼(200)를 가열하고, 웨이퍼(200) 표면상에 형성되는 어모퍼스실리콘막을 폴리실리콘막으로 개질(결정화)시킨다(S504). 즉 웨이퍼(200)를 균일하게 개질하는 것이 가능해진다. 또한 웨이퍼(200)의 측정 온도가 전술한 임계값을 초과해서 높거나 또는 낮아진 경우, 마이크로파 발진기(655)를 OFF로 하는 것이 아니라 마이크로파 발진기(655)의 출력이 낮아지도록 제어하는 것에 의해 웨이퍼(200)의 온도가 소정의 범위의 온도가 되도록 해도 좋다. 이 경우, 웨이퍼(200)의 온도가 소정의 범위의 온도로 돌아가면 마이크로파 발진기(655)의 출력이 높아지도록 제어된다.
미리 설정된 처리 시간이 경과하면, 보트(217)의 회전, 가스의 공급, 마이크로파의 공급 및 배기관의 배기가 정지된다.
[기판 반출 공정(S505)]
처리실(201) 내의 압력을 대기압 복귀 시킨 후, 게이트 밸브(205)를 개방하여 처리실(201)과 반송실(203)을 공간적으로 연통시킨다. 그 후, 보트에 재치되는 웨이퍼(200)를 이재기(125)의 트위저(125a)에 의해 반송실(203)에 반출한다(S505).
이상의 동작이 반복되는 것에 의해 웨이퍼(200)가 개질 처리되어 다음 기판 처리 공정으로 이행된다.
(3) 석영 플레이트 형상 및 석영 플레이트 보지 구조
다음으로 석영 플레이트(101)의 형상 및 석영 플레이트(101)를 보지하는 기판 보지구로서의 보트(217)에 의한 보지 구조의 일례에 대해서 설명한다. 도 6, 도 7a 및 도 7b에서는 설명의 간략화를 위해서 전술한 보트(217)의 천장판(단판)의 기재를 생략한다.
도 6에 도시하는 바와 같이 보트(217)는 바닥 링(217R), 보트 기둥(보지 기둥)(217a 내지 217c)을 구비한다. 바닥 링(217R)은 원환(圓環) 형상으로 이루어지고, 보트 기둥(217a 내지 217c)은 바닥 링(217R)의 주상(周上)에 간격을 두고 입설(立設)된다. 보트 기둥(217a 내지 217c)의 각각에는 웨이퍼 중심측(서로 대향하는 지름 방향 내측)의 측면에, 웨이퍼(200) 및 서셉터(103)를 보지하는 웨이퍼 보지부(217d)가 보트 기둥(217a 내지 217c)의 길이 방향(연직 방향)으로 이간해서 4개소(箇所) 설치된다. 보트 기둥(217a 내지 217c)의 웨이퍼 보지부(217d)와 같은 측면에는 석영 플레이트(101)를 보지하기 위한 석영 플레이트 보지부(217e)가 2개소 설치된다. 석영 플레이트 보지부(217e)는 4개의 웨이퍼 보지부(217d)를 개재한 연직 방향 상측과 하측에 1개씩 설치된다. 도 7b에 도시하는 바와 같이 연직 방향 상측에 배치된 석영 플레이트 보지부(217e)는 가장 연직 방향의 상측에 배치된 웨이퍼 보지부(217d)와 간격을 두고 상측에 위치하도록 구성된다. 마찬가지로 연직 방향 하측에 배치된 석영 플레이트 보지부(217e)는 가장 연직 방향의 하측에 배치된 웨이퍼 보지부(217d)와 간격을 두고 하측에 위치하도록 구성된다. 웨이퍼 보지부(217d)끼리의 상하 방향의 간격, 웨이퍼 보지부(217d)와 석영 플레이트 보지부(217e)의 간격은 일례로서 5mm 내지 15mm 정도로 이루어진다.
2매의 원판 형상의 웨이퍼(200)는 상하에 인접하는 웨이퍼 보지부(217d)에 보지되고, 보트 기둥(217a 내지 217c)의 내측에 판면이 상 및 하를 향하도록 배치된다. 서셉터(103)는 2매의 원판 형상의 웨이퍼(200)를 상 및 하에서 개재하는 위치에서 웨이퍼 보지부(217d)에 보지되고 보트 기둥(217a 내지 217c)의 내측에 판면이 상 및 하를 향하도록 배치된다. 서셉터(103)는 실리콘 플레이트 등으로 형성되고, 마이크로파를 흡수해서 자신이 발열하고, 웨이퍼(200)를 간접적으로 가열한다.
도 7a에 도시하는 바와 같이 석영 플레이트(101a)는 원환 형상(링 형상)으로 이루어지고, 제1 링 플레이트(101a1) 및 보온 부재로서의 제2 링 플레이트(101a2)를 포함한다. 제1 링 플레이트(101a1) 및 제2 링 플레이트(101a2)도 중앙부가 관통하는[중앙부에 관통구(H)를 포함한다] 원환 형상(링 형상)으로 이루어진다. 제1 링 플레이트(101a1)의 내경은 제2 링 플레이트(101a2)의 외경보다 대지름 또는 거의 같은 지름으로 이루어지고, 제1 링 플레이트(101a1)의 내측에 제2 링 플레이트(101a2)가 동심원 형상으로 배치된다. 석영 플레이트(101b)는 석영 플레이트(101a)와 동일 형상으로 이루어지고, 제1 링 플레이트(101b1) 및 보온 부재로서의 제2 링 플레이트(101b2)를 포함한다. 제2 링 플레이트(101a2)는 상측의 석영 플레이트 보지부(217e)에 보지되고, 웨이퍼(200) 및 서셉터(103) 상에 배치된다. 제2 링 플레이트(101b2)는 하측의 석영 플레이트 보지부(217e)에 보지되고, 웨이퍼(200) 및 서셉터(103) 하에 배치된다.
도 7a에 도시하는 바와 같이 제2 링 플레이트(101a2, 101b2)의 각각에는 외주로부터 지름 방향 외측으로 돌출하는 보지부(112a, 112b, 112c)가 형성된다. 도 8a 및 도 8b에 도시하는 바와 같이 보지부(112a)의 상면은 제2 링 플레이트(101a2)의 하면과 거의 동일 면상에 배치된다. 보지부(112b, 112c)의 상면에 대해서도 마찬가지이다.
제1 링 플레이트(101a1, 101b1)는 외경이 웨이퍼(200)보다 대지름으로 이루어진다. 제1 링 플레이트(101a1, 101b1)의 내주에는 주방향으로 이간되어 보트 기둥(217a 내지 217c)에 대응하는 위치에 노치(101k)가 형성된다. 노치(101k)의 내측에 보트 기둥(217a 내지 217c)을 관통 배치시키는 것에 의해 제1 링 플레이트(101a1, 101b1)의 내주를 제2 링 플레이트(101a2, 101b2)의 외주에 근접시킬 수 있다. 제1 링 플레이트(101a1, 101b1)는 보지부(112a, 112b, 112c)에 의해 하측으로부터 각각 보지된다.
석영 플레이트(101)로서는 열선(광)의 반사율이 높아지는 것을 이용하는 것이 바람직하다. 예컨대 불투명 석영, 표면을 조면화(粗面化)한 투명 석영, 석영 중에 기포를 넣어서 열선(광)의 반사율을 높인 석영을 이용할 수 있다. 통상의 석영의 열선(광) 반사율을 5% 정도라고 하면, 열선(광)반사율이 50% 정도의 것을 이용하는 것이 바람직하다. 석영 자체는 마이크로파를 투과하므로 직접적으로 가열되지는 않지만, 열선(광)의 반사율을 높이는 것에 의해 웨이퍼(200)나 서셉터(103)로부터의 발열(가시광 등)을 석영 플레이트(101)로 반사시켜서 웨이퍼(200)나 서셉터(103)를 보온하는 기능을 높일 수 있다.
이와 같이 석영 플레이트(101) 및 보트(217)를 구성하고, 웨이퍼(200), 서셉터(103), 석영 플레이트(101)를 배치하는 것에 의해 도 7b에 도시하는 바와 같이 웨이퍼(200), 서셉터(103), 석영 플레이트(101)가 비접촉이 되는 위치(접촉하지 않는 위치)에 각각 배치된다. 또한 웨이퍼(200)의 외주부(단부, 에지부, 주연부라고도 부른다)보다 지름 방향 외측에 석영 플레이트(101)의 외주부가 위치하도록 배치된다. 또한 웨이퍼(200)의 중심부가 석영 플레이트(101)로 피복되지 않은 누설된 상태로 배치된다. 이에 의해 웨이퍼(200)의 외주부가 보온되고, 웨이퍼(200)의 중심부로부터 열을 누설하는 것에 의해 웨이퍼(200)의 열 분포의 균일화를 도모할 수 있고, 웨이퍼(200)의 개질의 균일성을 향상하는 것이 가능해진다.
또한 본 실시 형태에서 석영 플레이트(101)는 원형의 외주를 포함하는 환 형상이 되도록 구성해서 설명했지만 외주 형상은 이에 한정되지 않고, 다각 형상이어도 좋고, 어떤 형상이어도 좋다.
또한 본 실시 형태에서는 제2 링 플레이트(101a2, 101b2)에 보지부(112a, 112b, 112c)를 설치하고, 제1 링 플레이트(101a1, 101b1)를 보지했지만, 다른 보지 구조로 할 수도 있다. 예컨대 도 9a에 도시하는 바와 같이 제2 링 플레이트(101a2)의 외주 상부를 노칭한 단차부(段差部)(D2La)를 설치하고, 제1 링 플레이트(101a1)의 내주 하부를 노칭한 단차부(D1Ha)를 설치한다. 단차부(D1Ha, D2La)는 주방향의 모든 영역에 형성된다. 도 9b에 도시되는 바와 같이 단차부(D2La)와 단차부(D1Ha)를 계합(係合)시켜서 제1 링 플레이트(101a1)를 단차부(D1Ha)로 단차부(D2La)에 의해 보지할 수 있다. 제1 링 플레이트(101b1), 제2 링 플레이트(101b2)에 대해서도 마찬가지의 구성으로 할 수 있다.
이와 같이 단차에 의해 보지하는 구조로 하는 것에 의해 석영 플레이트(101a, 101b)의 강도가 증가하는 것과 함께, 석영 플레이트(101a, 101b)의 표면을 평면으로 할 수 있다.
(4) 본 실시 형태에 따른 효과
본 실시 형태에 따르면 이하에 나타내는 1개 또는 복수의 효과를 얻을 수 있다.
(a) 석영 플레이트(101)에 의해 웨이퍼(200)의 외주 단부로부터의 열의 누설을 억제하고, 지름 방향의 중심 부근에서의 열의 누설의 촉진이 가능해지고, 웨이퍼(200)를 균일하게 처리하는 것이 가능해진다.
(b) 석영 플레이트(101)를 고(高)반사 부재로 하는 것에 의해 열 분포의 균일성을 보다 향상시키는 것이 가능해지고, 웨이퍼(200)를 균일하게 처리하는 것이 가능해진다.
(c) 석영 플레이트(101)를 환 형상으로 하는 것에 의해 웨이퍼(200)를 균일하게 가열하는 것이 가능해지고, 면내 처리 균일성을 향상시키는 것이 가능해진다.
또한 본 실시 형태에서의 기판 처리 장치는 전술한 형태에 한정되지 않고, 이하에 나타내는 변형예와 같이 변경할 수 있다.
(변형예 1)
이하, 본 실시 형태의 변형예 1에 대해서 설명한다. 도 10a 및 도 10b에 도시하는 바와 같이 변형예 1에서는 전술의 실시 형태에서의 제2 링 플레이트(101a2)의 중앙에 구멍이 형성되지 않고 있는 제2 플레이트(101a2-1)가 이용된다. 제2 링 플레이트(101b2)에 대해서도 마찬가지의 제2 플레이트(101b2-1)가 이용된다.
본 변형예 1에서도 석영 플레이트(101)의 외경이 웨이퍼(200)의 외경보다 대지름으로 이루어진다. 즉 웨이퍼(200)의 외주부(단부, 에지부, 주연부라고도 부른다)보다 지름 방향 외측에 석영 플레이트(101)의 외주부가 위치하도록 배치된다. 그리고 석영 플레이트(101) 내측에 구멍[공동부(空洞部)]이 형성되지 않고, 원판 형상으로 구성된다. 이와 같이 구성하는 것에 의해 웨이퍼(200) 중심부으로부터의 열의 누설을 억제한 상태에서 웨이퍼(200) 외주부를 보온하는 것이 가능해진다. 또한 도 10a 및 도 10b에서는 설명의 간략화를 위해서 전술한 보트(217)의 천장판(단판)의 기재를 생략한다.
(변형예 2)
이하, 본 실시 형태의 변형예 2에 대해서 설명한다. 도 11a에 도시하는 바와 같이 변형예 2에서는 석영 플레이트(101a)가 제1 링 플레이트(101a1), 제2 링 플레이트(101a2)에 더해 제3 링 플레이트(101a3), 제4 링 플레이트(101a4)를 구비한다.
제3 링 플레이트(101a3)는 그 내경이 제1 링 플레이트(101a1)의 외경과 대략 동일하거나 또는 큰 지름으로 이루어지고, 그 외경이 제1 링 플레이트(101a1)의 외경보다 큰 지름으로 이루어진다. 제4 링 플레이트(101a4)는 그 외경이 제2 링 플레이트(101a2)의 내경과 대략 동일하거나 또는 작은 지름으로 이루어지고, 그 내경이 제2 링 플레이트(101a2)의 내경보다 작은 지름으로 이루어진다. 석영 플레이트(101b)에 대해서도 마찬가지로 제1 링 플레이트(101b1), 제2 링 플레이트(101b2)에 더해 제3 링 플레이트(101b3), 제4 링 플레이트(101b4)를 구비한다.
제1 링 플레이트(101a1, 101b1), 제2 링 플레이트(101a2, 101b2)의 보지 구조에 대해서는 전술한 실시 형태와 마찬가지이다.
제3 링 플레이트(101a3)는 제1 링 플레이트(101a1)의 외주에 배치되고, 제4 링 플레이트(101a4)는 제2 링 플레이트(101a2)의 내주에 배치된다. 또한 제3 링 플레이트(101b3)는 제1 링 플레이트(101b1)의 외주에 배치되고, 제4 링 플레이트(101b4)는 제2 링 플레이트(101b2)의 내주에 배치된다.
제2 링 플레이트(101a2)에는 내주로부터 지름 방향 내측으로 돌출하는 보지부(114a, 114b, 114c)가 주방향에 간격을 두고 형성된다. 제4 링 플레이트(101a4)는 보지부(114a, 114b, 114c)에 의해 제1 링 플레이트(101a1)와 마찬가지로 해서 하측으로부터 보지된다. 제2 링 플레이트(101b2)에 대해서도 마찬가지로 내주로부터 지름 방향 내측으로 돌출하는 보지부(114a, 114b, 114c)가 주방향에 간격을 두고 형성된다. 제4 링 플레이트(101b4)는 보지부(114a, 114b, 114c)에 의해 제1 링 플레이트(101b1)와 마찬가지로 해서 하측으로부터 보지된다.
제1 링 플레이트(101a1)에는 외주로부터 지름 방향 외측으로 돌출하는 보지부(113a, 113b, 113c)가 주방향에 간격을 두고 형성된다. 제3 링 플레이트(101a3)는 보지부(113a, 113b, 113c)에 의해 제1 링 플레이트(101a1)와 마찬가지로 해서 하측으로부터 각각 보지된다. 제1 링 플레이트(101b1)에도 마찬가지로 외주로부터 지름 방향 외측으로 돌출하는 보지부(113a, 113b, 113c)가 주방향에 간격을 두고 형성된다. 제3 링 플레이트(101b3)는 보지부(113a, 113b, 113c)에 의해 제1 링 플레이트(101a1)와 마찬가지로 해서 하측으로부터 각각 보지된다.
이 구성에 의해 제3 링 플레이트(101a3, 101b3), 제4 링 플레이트(101a4, 101b4)를 탈착하는 것에 의해 석영 플레이트(101)의 외경 및 구멍 지름을 용이하게 변경할 수 있다. 이에 의해 상황에 따라 용이하게 균일성을 조정하는 것이 가능해진다. 또한 도 11a 및 도 11b에서는 설명의 간략화를 위해서 전술한 보트(217)의 천장판(단판)의 기재를 생략한다.
또한 본 변형예에서도 보지부(112a, 112b, 112c, 113a, 113b, 113c, 114a, 114b, 114c) 대신에, 도 12에 도시하는 바와 같은 단차를 형성하고 보지를 수행해도 좋다. 즉 제2 링 플레이트(101a2)의 외주 상부를 노칭한 단차부(D2La), 제1 링 플레이트(101a1)의 내주 하부를 노칭한 단차부(D1Ha), 제2 링 플레이트(101a2)의 내주 상부를 노칭한 단차부(D2La-IN), 제4 링 플레이트(101a1)의 외주 하부를 노칭한 단차부(D4Ha), 제3 링 플레이트(101a3)의 내주 하부를 노칭한 단차부(D3Ha)를 형성한다.
그리고 단차부(D2La)와 단차부(D1Ha)를 계합시켜서 제2 링 플레이트(101a2)로 제1 링 플레이트(101a1)를 보지하고, 단차부(D2La-IN)와 단차부(D4Ha)를 계합시켜서 제2 링 플레이트(101a2)로 제4 링 플레이트(101a4)를 보지한다. 또한 단차부(D1La)와 단차부(D3Ha)를 계합시켜서 제1 링 플레이트(101a1)로 제3 링 플레이트(101a3)를 보지한다. 석영 플레이트(101b)에 대해서도 마찬가지로 단차에 의한 보지 구조로 할 수 있다.
이와 같이 단차에 의해 보지하는 구조로 하는 것에 의해 석영 플레이트(101a, 101b)의 강도가 증가하는 것과 함께 석영 플레이트(101a, 101b)의 표면을 평면으로 할 수 있다.
(변형예 3)
이하, 본 실시 형태의 변형예 3에 대해서 설명한다. 도 13b에 도시하는 바와 같이 변형예 3에서는 석영 플레이트(101), 서셉터(103), 웨이퍼(200)의 보트(217)에서의 배치가 다르다. 또한 석영 플레이트(101)로서 석영 플레이트(101a, 101b, 101c, 101d)의 4매가 보트(217)에 배치된다.
보트(217)에는 3장의 웨이퍼(200)가 웨이퍼 보지부(217d)에 의해 간격을 두고 보지된다. 상측에 배치된 웨이퍼(200)와 중앙에 배치된 웨이퍼(200) 사이에 석영 플레이트(101b)가 배치되고, 하측에 배치된 웨이퍼(200)와 중앙에 배치된 웨이퍼(200) 사이에 석영 플레이트(101c)가 배치된다. 상측에 배치된 웨이퍼(200)의 한층 더 상측에 석영 플레이트(101a)가 배치되고, 하측에 배치된 웨이퍼(200)의 한층 더 하측에 석영 플레이트(101d)가 배치된다. 그리고 석영 플레이트(101a)의 상측에 서셉터(103)가 배치되는 것과 함께 석영 플레이트(101d)의 하측에 서셉터(103)가 배치된다.
본 변형예 3에서도 석영 플레이트(101)의 외경이 웨이퍼(200)의 외경보다 큰 지름으로 이루어진다. 즉 웨이퍼(200)의 외주부(단부, 에지부, 주연부라고도 부른다)보다 지름 방향 외측에 석영 플레이트(101)의 외주부가 위치하도록 배치된다.
석영 플레이트(101)는 웨이퍼(200) 및 서셉터(103) 사이에 배치된다. 이와 같이 구성하는 것에 의해서도 웨이퍼(200) 외주부를 보온하는 것이 가능해진다. 또한 도 13a 및 도 13b에서는 설명의 간략화를 위해서 전술한 보트(217)의 천장판(단판)의 기재를 생략한다.
또한 본 변형예 3에서는 웨이퍼(200)를 3매 재치하지만 3매에 한정되지 않고, 3매 이외이어도 좋다. 또한 석영 플레이트(101)는 일부의 웨이퍼(200) 및 서셉터(103) 사이에만 배치해도 좋다. 또한 웨이퍼(200) 및 서셉터(103)의 간격은 같지 않아도 좋다.
이상, 본 개시를 실시 형태에 따라 설명했지만, 전술한 각 실시 형태나 각 변형예 등은 적절히 조합해서 이용할 수 있고, 그 효과도 얻을 수 있다.
예컨대 도 3에 도시하는 바와 같이 전술한 본 개시에서의 일 실시 형태에서는 보트(217)에 웨이퍼(200)를 2매 재치하는 것에 의해 복수 매의 웨이퍼(200)를 동시에 일괄 처리하는 구성에 대해서 설명했다. 하지만 이에 한정되지 않고, 보트(217)에 웨이퍼(200)를 1매 재치해서 처리해도 좋고, 웨이퍼(200)와 미도시의 더미 웨이퍼를 보트(217)에 재치해서 처리해도 좋다. 더미 웨이퍼를 이용하여 기판을 처리하는 것에 의해 처리실 내의 열 용량을 웨이퍼(200)를 2매 재치해서 처리할 때의 처리실 내의 열 용량으로 근접시키는 것이 가능해지고, 웨이퍼(200)를 1매 재치해서 처리하는 경우에도 마찬가지의 처리 결과를 얻는 것이 가능해진다.
또한 예컨대 전술한 각 실시 형태에서는 실리콘을 주성분으로 하는 막으로서 어모퍼스실리콘막을 폴리실리콘막으로 개질하는 처리에 대해서 기재했지만 이에 한정되지 않고, 산소(O), 질소(N), 탄소(C), 수소(H) 중 적어도 1개 이상을 포함하는 가스를 공급시켜서, 웨이퍼(200)의 표면에 형성된 막을 개질해도 좋다. 예컨대 웨이퍼(200)에 고(高)유전체막으로서의 하프늄산화막(HfxOy막)이 형성되는 경우에, 산소를 포함하는 가스를 공급하면서 마이크로파를 공급하여 가열시키는 것에 의해 하프늄 산화막 중의 결손된 산소를 보충하여 고유전체막의 특성을 향상시킬 수 있다.
또한 여기서는 하프늄산화막에 대해서 제시했지만 이에 한정되지 않고, 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 탄탈(Ta), 니오브(Nb), 란탄(La), 세륨(Ce), 이트륨(Y), 바륨(Ba), 스트론튬(Sr), 칼슘(Ca), 납(Pb), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W) 등의 적어도 어느 하나를 포함하는 금속 원소를 포함하는 산화막, 즉 금속계 산화막을 개질하는 경우에도 바람직하게 적용 가능하다. 즉 전술한 성막 시퀀스는 웨이퍼(200) 상에 TiOCN막, TiOC막, TiON막, TiO막, ZrOCN막, ZrOC막, ZrON막, ZrO막, HfOCN막, HfOC막, HfON막, HfO막, TaOCN막, TaOC막, TaON막, TaO막, NbOCN막, NbOC막, NbON막, NbO막, AlOCN막, AlOC막, AlON막, AlO막, MoOCN막, MoOC막, MoON막, MoO막, WOCN막, WOC막, WON막, WO막을 개질하는 경우에도 바람직하게 적용하는 것이 가능해진다.
또한 고유전체막에 한정되지 않고, 불순물이 도핑된 실리콘을 주성분으로 하는 막을 가열시켜도 좋다. 실리콘을 주성분으로 하는 막으로서는 실리콘질화막(SiN막), 실리콘산화막(SiO막), 실리콘산탄화막(SiOC막), 실리콘산탄질화막(SiOCN막), 실리콘산질화막(SiON막) 등의 Si계 산화막이 있다. 불순물로서는 예컨대 브롬(B), 탄소(C), 질소(N), 알루미늄(Al), 인(P), 갈륨(Ga), 비소(As) 등의 적어도 1개 이상을 포함한다.
또한 메타크릴산메틸 수지(Polymethyl methacrylate: PMMA), 에폭시 수지, 노볼락 수지, 폴리비닐페닐 수지 등의 적어도 어느 하나를 기반으로 하는 레지스트막이어도 좋다.
또한 전술에서는 반도체 장치의 제조 공정의 일 공정에 대해서 기재했지만 이에 한정되지 않고, 액정 패널의 제조 공정의 패터닝 처리, 태양 전지의 제조 공정의 패터닝 처리나, 파워 디바이스의 제조 공정의 패터닝 처리 등의, 기판을 처리하는 기술에도 적용 가능하다.
이상, 설명한 바와 같이 본 개시에 따르면, 기판을 균일하게 처리하는 것이 가능해지는 마이크로파 처리 기술을 제공할 수 있다.
100: 기판 처리 장치 101: 석영 플레이트
101a1: 제1 링 플레이트(제1 링) 101a2: 제2 링 플레이트(보온 부재)
101a3: 제3 링 플레이트(제3 링) 200: 웨이퍼(기판)
201: 처리실 217: 보트(기판 보지구)
655: 마이크로파 발진기

Claims (16)

  1. 기판을 처리하는 처리실;
    상기 처리실에 마이크로파를 공급하여 상기 기판을 가열 처리하는 마이크로파 발생기;
    상기 기판 및 상기 기판의 상부에 배치되고 상기 마이크로파에 의해 가열된 상기 기판을 보온하는 보온 부재를 적재하여 보지(保持)하는 기판 보지구; 및
    상기 보온 부재의 외주에 보지되고 상기 기판보다 외경이 큰 제1 링 플레이트
    를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보온 부재는 중앙부에 관통구를 포함하는 제2 링 플레이트인 기판 처리 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 링 플레이트의 외주에 상기 제1 링 플레이트보다 외경이 큰 제3 링 플레이트가 설치되는 기판 처리 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2 링 플레이트 내주에 상기 제2 링 플레이트보다 내주가 작은 제4 링 플레이트가 설치되는 기판 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보온 부재는 반사율이 높은 부재에 의해 형성되는 기판 처리 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 보온 부재는 석영으로 형성되는 기판 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 보온 부재는 상기 기판의 하부에 더 설치되는 기판 처리 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 제2 링 플레이트에 외주로부터 지름 방향 외측으로 돌출하는 보지부가 설치되고, 상기 보지부에 의해 상기 제1 링 플레이트가 보지되는 기판 처리 장치.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 제1 링 플레이트에 외주로부터 지름 방향 외측으로 돌출하는 보지부가 설치되고, 상기 보지부에 의해 상기 제3 링 플레이트가 보지되는 기판 처리 장치.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 제2 링 플레이트에 내주로부터 지름 방향 내측으로 돌출하는 보지부가 설치되고, 상기 보지부에 의해 상기 제4 링 플레이트가 보지되는 기판 처리 장치.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 제2 링 플레이트의 외주 상부를 노칭한 단차부(段差部)가 설치되고,
    상기 제1 링 플레이트의 내주 하부를 노칭한 단차부가 설치되고,
    상기 제2 링 플레이트의 외주에 설치된 단차부와 상기 제1 링 플레이트의 내주에 설치된 단차부가 계합(係合)되어, 상기 제2 링 플레이트가 상기 제1 링 플레이트를 보지하는 기판 처리 장치.
  12. 제3항에 있어서,
    상기 제1 링 플레이트의 외주 상부를 노칭한 단차부가 설치되고,
    상기 제3 링 플레이트의 내주 하부를 노칭한 단차부가 설치되고,
    상기 제1 링 플레이트의 외주에 설치된 단차부와 상기 제3 링 플레이트의 내주에 설치된 단차부가 계합되어, 상기 제1 링 플레이트가 상기 제3 링 플레이트를 보지하는 기판 처리 장치.
  13. 제4항에 있어서,
    상기 제2 링 플레이트의 내주 상부를 노칭한 단차부가 설치되고,
    상기 제4 링 플레이트의 외주 하부를 노칭한 단차부가 설치되고,
    상기 제2 링 플레이트의 내주에 설치된 단차부와 상기 제4 링 플레이트의 외주에 설치된 단차부가 계합되어, 상기 제2 링 플레이트가 상기 제4 링 플레이트를 보지하는 기판 처리 장치.
  14. 기판 및 상기 기판의 상부에 배치되고 마이크로파에 의해 가열된 상기 기판을 보온하는 보온 부재를 적재하여 보지하고, 상기 보온 부재의 외주에 보지되고 상기 기판보다 외경이 큰 링 플레이트를 포함하는 기판 보지구.
  15. 기판을 처리하는 처리실과, 상기 처리실에 마이크로파를 공급하여 상기 기판을 가열 처리하는 마이크로파 발생기와, 상기 기판 및 상기 기판의 상부에 배치되고 상기 마이크로파에 의해 가열된 상기 기판을 보온하는 보온 부재를 적재하여 보지하는 기판 보지구와, 상기 보온 부재의 외주에 보지되고 상기 기판보다 외경이 큰 링 플레이트를 포함하는 기판 처리 장치의 상기 처리실에 상기 기판을 반입하는 공정; 및
    상기 마이크로파에 의해 상기 기판을 가열 처리하는 공정
    을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
  16. 기판을 처리하는 처리실과, 상기 처리실에 마이크로파를 공급하여 상기 기판을 가열 처리하는 마이크로파 발생기와, 상기 기판 및 상기 기판의 상부에 배치되고 상기 마이크로파에 의해 가열된 상기 기판을 보온하는 보온 부재를 적재하여 보지하는 기판 보지구와, 상기 보온 부재의 외주에 보지되고 상기 기판보다 외경이 큰 링 플레이트를 포함하는 기판 처리 장치의 상기 처리실에 상기 기판을 반입하는 단계; 및
    상기 마이크로파에 의해 상기 기판을 가열 처리하는 단계
    를 컴퓨터에 의해 상기 기판 처리 장치에 실행시키는 프로그램을 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록된 프로그램.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11482433B2 (en) * 2020-07-17 2022-10-25 Intel Corporation Stacked thermal processing chamber modules for remote radiative heating in semiconductor device manufacture

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015070045A (ja) 2013-09-27 2015-04-13 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5645646A (en) * 1994-02-25 1997-07-08 Applied Materials, Inc. Susceptor for deposition apparatus
JPH07254591A (ja) * 1994-03-16 1995-10-03 Toshiba Corp 熱処理装置
US20050188923A1 (en) * 1997-08-11 2005-09-01 Cook Robert C. Substrate carrier for parallel wafer processing reactor
US6048403A (en) * 1998-04-01 2000-04-11 Applied Materials, Inc. Multi-ledge substrate support for a thermal processing chamber
JP3296300B2 (ja) * 1998-08-07 2002-06-24 ウシオ電機株式会社 光照射式加熱装置
FR2783970B1 (fr) * 1998-09-25 2000-11-03 Commissariat Energie Atomique Dispositif autorisant le traitement d'un substrat dans une machine prevue pour traiter de plus grands substrats et systeme de montage d'un substrat dans ce dispositif
EP1132956A4 (en) * 1998-10-29 2005-04-27 Tokyo Electron Ltd VACUUM GENERATOR UNIT
JP3757066B2 (ja) * 1998-10-30 2006-03-22 東芝セラミックス株式会社 熱処理装置用断熱部材
JP4003906B2 (ja) * 1999-03-19 2007-11-07 コバレントマテリアル株式会社 シリコン単結晶半導体ウエハ加熱処理用治具及びこれを用いたシリコン単結晶半導体ウエハ加熱処理用装置
JP2003031647A (ja) * 2001-07-19 2003-01-31 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置および半導体装置の製造方法
JP2003197722A (ja) * 2001-12-26 2003-07-11 Toshiba Ceramics Co Ltd 半導体ウェーハ熱処理用治具及びこれを用いた熱処理用装置並びに半導体ウェーハ熱処理用治具の製造方法
US20030209326A1 (en) * 2002-05-07 2003-11-13 Mattson Technology, Inc. Process and system for heating semiconductor substrates in a processing chamber containing a susceptor
KR100891259B1 (ko) * 2003-11-27 2009-04-01 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 기판 처리 장치, 기판 보관 유지 장비, 및 반도체 장치의 제조 방법
JP4931360B2 (ja) * 2004-03-29 2012-05-16 京セラ株式会社 ウェハ加熱装置
TWI281833B (en) * 2004-10-28 2007-05-21 Kyocera Corp Heater, wafer heating apparatus and method for manufacturing heater
JP4845389B2 (ja) * 2005-02-25 2011-12-28 京セラ株式会社 ヒータ及びウェハ加熱装置
US7900579B2 (en) * 2007-09-26 2011-03-08 Tokyo Electron Limited Heat treatment method wherein the substrate holder is composed of two holder constituting bodies that move relative to each other
JP2011204819A (ja) * 2010-03-25 2011-10-13 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置及び基板処理方法
CN102110634B (zh) * 2010-11-22 2012-04-11 沈阳芯源微电子设备有限公司 可旋转加热的吸附装置
JP5792390B2 (ja) * 2012-07-30 2015-10-14 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム
JP6234674B2 (ja) * 2012-12-13 2017-11-22 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 熱処理装置
US10047457B2 (en) * 2013-09-16 2018-08-14 Applied Materials, Inc. EPI pre-heat ring
JP2015180768A (ja) * 2014-03-06 2015-10-15 株式会社日立国際電気 基板処理装置及び半導体装置の製造方法並びに記録媒体
DE102014118153A1 (de) * 2014-12-08 2016-06-09 Werner Reiter Gassensorelement
KR102072525B1 (ko) * 2015-09-28 2020-02-03 가부시키가이샤 코쿠사이 엘렉트릭 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치 및 프로그램
JP6664487B2 (ja) * 2016-07-26 2020-03-13 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 発熱体、基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラム
KR101927699B1 (ko) * 2016-10-31 2018-12-13 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 방법
US10704147B2 (en) * 2016-12-03 2020-07-07 Applied Materials, Inc. Process kit design for in-chamber heater and wafer rotating mechanism
JP6773880B2 (ja) * 2017-02-23 2020-10-21 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 基板処理装置、半導体装置の製造方法、コンピュータプログラムおよび処理容器
JP6330941B1 (ja) * 2017-03-07 2018-05-30 株式会社Sumco エピタキシャル成長装置およびプリヒートリングならびにそれらを用いたエピタキシャルウェーハの製造方法
KR102259316B1 (ko) * 2017-03-09 2021-06-01 가부시키가이샤 코쿠사이 엘렉트릭 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 프로그램
WO2018173197A1 (ja) * 2017-03-23 2018-09-27 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 発熱体、基板処理装置および半導体装置の製造方法
KR102435888B1 (ko) * 2017-07-04 2022-08-25 삼성전자주식회사 정전 척, 기판 처리 장치 및 그를 이용한 반도체 소자의 제조방법
JP6986562B2 (ja) * 2017-09-13 2021-12-22 株式会社Kokusai Electric 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラム
JP6838010B2 (ja) * 2018-03-22 2021-03-03 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラム
US11629409B2 (en) * 2019-05-28 2023-04-18 Applied Materials, Inc. Inline microwave batch degas chamber

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015070045A (ja) 2013-09-27 2015-04-13 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム

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