專利名稱：氣體供給裝置以及基板處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣體供給裝置以及使用該氣體供給裝置的基板處理裝 置，該氣體供給裝置為了對例如基板實(shí)施規(guī)定的成膜處理，從與基板 相對的多個(gè)氣體供給孔向處理容器內(nèi)供給處理氣體。
背景技術(shù)：
作為半導(dǎo)體制造工序之一有成膜處理，通常，該工序通過在真空 氛圍下例如利用等離子體化方法或者熱分解方法使處理氣體活性化， 在基板表面上堆積活性種或者反應(yīng)生成物來進(jìn)行。在成膜處理中，具
有使多種氣體反應(yīng)以進(jìn)行成膜的工序，作為該工序，列舉有Ti、 Cu、 Ta等的金屬或者TiN、 TiSi、 Wsi等的金屬氧化物或者SiN、 Si02等的 被稱為絕緣膜的薄膜的形成。
對于用于進(jìn)行這種成膜處理的裝置，配置有用于在成為真空腔室 的處理容器內(nèi)載置基板的載置臺，并且在處理容器內(nèi)設(shè)置有氣體供給 裝置，而且還組裝設(shè)置有作為用于向氣體賦予能量的單元的加熱裝置、 等離子體產(chǎn)生單元等。氣體供給裝置一般被稱為氣體噴淋頭，其被設(shè) 置成堵塞形成于處理容器的頂部的開口部并且與上述載置臺相對。作 為氣體供給裝置的更具體的結(jié)構(gòu)，在扁平的圓柱體內(nèi)形成有氣體的擴(kuò) 散空間，形成有多個(gè)氣體供給孔的噴淋板被配置在下面，處理氣體從 外部流入到擴(kuò)散空間，并從上述氣體供給孔噴出到處理空間。
對于噴淋板而言，為了能夠均勻地向基板上供給氣體而使每單位 面積的氣體供給孔的數(shù)量統(tǒng)一。作為氣體供給孔的配置圖案，公知有 如圖IO所示的縱橫排列配置成矩陣狀的圖案以及圖11所示的等間隔 地排列配置在同心圓上的圖案，這些配置圖案分別記載在對比文件1 和對比文件2中。在圖10、 11中，標(biāo)號1為噴淋板，標(biāo)號11為氣體 供給孔。其中，在以300mm晶片所使用的實(shí)際的噴淋板中，氣體供給 孔的口徑越小，孔數(shù)以及同心圓的數(shù)量就越多。
4然而，在使用TiCU、 H2以及Ar的混合氣體在半導(dǎo)體晶片(以下 稱為"晶片")上形成Ti膜的工序中，當(dāng)對晶片上的顆粒進(jìn)行評價(jià)時(shí)可 知，在某一處理?xiàng)l件下，如圖12所示，在晶片W上呈十字形地形成 有顆粒12過剩附著的區(qū)域。該十字形的顆粒附著圖案P (實(shí)際上顆粒 密集，但是方便起見以斜線表示)，在從噴淋板1流入到處理氛圍氣體 中的氣體的流速較大時(shí)并達(dá)到某一流速以上時(shí)發(fā)生，對于該發(fā)生點(diǎn)而 言，整體的氣體流量越多，越向流速較大的一方偏移。換句話說，若 氣體流量少，則即便是較小的流速，也會發(fā)生十字形的顆粒附著圖案。
對該理由進(jìn)行各種研究，確認(rèn)與從晶片的中心部向著外周部的氣 流的圓周方向的流速分布有關(guān)。即，對于這種成膜裝置而言，因?yàn)槔?用處理容器的下部進(jìn)行排氣，所以晶片表面的氣體流動以從中心部向 著外周部的流動為支配地位，在現(xiàn)有的噴淋板中，該氣流的流速存在 極端緩慢的區(qū)域。例如對于氣體供給孔11呈矩陣狀配置的噴淋板1而 言，如在圖13中以方框圍住的部分所示，從噴淋板1的中心部向著外 周部即向著半徑方向存在氣體供給孔11呈平行并且直線排列的區(qū)域。
在圖13中，只表示出一個(gè)該區(qū)域，但是，在噴淋板1上，該區(qū)域 從中心部每隔90度偏移向四方延伸，整體呈十字形。對該框內(nèi)的區(qū)域 進(jìn)行研究，使其微觀表現(xiàn)，則在晶片W側(cè)，氣體并沒有被噴向與框內(nèi) 相對的部位，從晶片W的中心部C向著外周的該部位的氣流A的流速， 與和其鄰接的兩邊氣流的流速相比極其緩慢。若快速流速的區(qū)域與緩 慢流速的區(qū)域鄰接，則在其邊界部產(chǎn)生亂流，其結(jié)果引起生成物的異 常堆積，換言之，導(dǎo)致Ti發(fā)生異常成長。這種局部異常成長的部分， 從其它的區(qū)域觀察為顆粒的集合區(qū)域，對于含有該部位的芯片在電特 性方面會帶來惡劣影響。從噴淋板1噴出的氣流的流速越快，在邊界 部產(chǎn)生亂流的程度越大，因此十字形的顆粒附著圖案P越容易產(chǎn)生， 這些是能夠直觀理解的，該實(shí)事與試驗(yàn)結(jié)果相吻合。
容易想象得到，上述現(xiàn)象在同心圓上等間隔配置氣體供給孔的情 況下也會發(fā)生。目卩，因?yàn)樵谠撉闆r下，也呈十字形地存在有氣體供給 孔11從噴淋板1的中心部向著外周部呈平行并且直線排列的區(qū)域。
在這種現(xiàn)有技術(shù)的噴淋頭中，存在下述問題，S卩，因?yàn)楦鶕?jù)處理 條件而產(chǎn)生十字形的顆粒附著圖案P，所以處理?xiàng)l件的設(shè)定自由度存在限制。例如，存在不能為了提高處理效率而較大地設(shè)定氣體流量等的 不利方面。
此外，在專利文獻(xiàn)1以及專利文獻(xiàn)2中并不是著眼于解決上述問
題，這些文獻(xiàn)中記載的噴淋板，都是從能夠容易地統(tǒng)一 (排列設(shè)計(jì)) 每單位面積內(nèi)的氣體供給孔的數(shù)量的觀點(diǎn)出發(fā)而采用的。
專利文獻(xiàn)l:日本特開平5 —152218:圖4
專利文獻(xiàn)2:日本特開2004 — 76023號公報(bào)圖22、第0100段

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述問題而提出的，其目的在于提供一種噴淋 板以及使用該噴淋板的基板處理裝置，在向處理容器內(nèi)供給處理氣體 的氣體供給裝置中，與現(xiàn)有技術(shù)相比能夠統(tǒng)一 (均衡整理)圓周方向 之間的流速分布，由此抑制顆粒的產(chǎn)生，而且能夠提高處理?xiàng)l件的自 由度。
本發(fā)明的氣體供給裝置，其特征在于-
該氣體供給裝置具有為了向設(shè)置有載置基板的載置臺的處理容器 內(nèi)供給處理氣體而與所述載置臺相對設(shè)置、并且穿設(shè)有多個(gè)氣體供給 孔的噴淋板，
所述氣體供給孔被配置在多個(gè)同心圓上，
所述氣體供給孔的配置圖案為，對于除最外周以及最內(nèi)周之外的 任意的同心圓，該同心圓上的氣體供給孔和與內(nèi)側(cè)鄰接的同心圓以及 與外側(cè)鄰接的同心圓的各自最接近的氣體供給孔沒有在同心圓的半徑 上并排。
此外，優(yōu)選使每單位面積(例如2cmX2cm的正方形區(qū)域)的氣 體供給孔的數(shù)量統(tǒng)一。
所述氣體供給孔的配置圖案可以通過如下所述的方式而形成，在 各同心圓上以等間隔沿著圓周方向配置氣體供給孔并且以各同心圓的 一個(gè)氣體供給孔彼此在同心圓的半徑上并排的方式暫時(shí)配置，以使這 些在半徑上排列的氣體供給孔沿著從同心圓的中心伸出的代數(shù)螺旋曲 線并排的方式，在保持圓周方向的配置間距為等間隔的狀態(tài)下重新配 置。此外，氣體供給孔的排列配置圖案可以設(shè)計(jì)成存在有氣體供給孔以第一間距排列的同心圓；與該同心圓相比位于外側(cè)并且氣體供給 孔以比第一間距大的第二間距排列的同心圓；和與該同心圓相比位于 外側(cè)并且氣體供給孔以比第二間距小的第三間距排列的同心圓。
本發(fā)明可以作為基板處理裝置例如成膜裝置而構(gòu)成，其特征在于， 該裝置包括氣密密封的處理容器；設(shè)置在該處理容器內(nèi)，用于載置 基板的載置臺；對處理容器內(nèi)的氣體進(jìn)行排氣的排氣單元；和權(quán)利要 求1 4中的任一項(xiàng)所述的氣體供給裝置，利用從氣體供給裝置供給的 處理氣體對載置臺上的基板進(jìn)行處理。
在本發(fā)明中，噴淋板的氣體供給孔被配置在多個(gè)同心圓上，氣體 供給孔的配置圖案為，同心圓上的氣體供給孔和與內(nèi)側(cè)鄰接的同心圓 以及與外側(cè)鄰接的同心圓的各自最接近的氣體供給孔沒有在同心圓的 半徑上并排，以該方式來設(shè)定氣體供給孔的配置圖案。因此，因?yàn)椴?會形成從同心圓的半徑方向延伸的、不含有氣體供給孔的帶狀的所謂 的死區(qū)空間(dead space),所以能夠抑制流速非常緩慢的區(qū)域的形成。 其結(jié)果，能夠防止如已說明的十字形顆粒附著圖案那種從基板的中心 部觀察在沿著特定方向延伸的區(qū)域中進(jìn)行異常處理的不良情況。而且， 雖然在現(xiàn)有技術(shù)中通過調(diào)節(jié)處理?xiàng)l件也能夠避免該不良情況，但是在 本發(fā)明中，因?yàn)樘幚項(xiàng)l件的限制被緩和，所以處理?xiàng)l件的設(shè)定自由度 變廣，能夠進(jìn)行例如為了提高生產(chǎn)率而增大氣體流量等的條件設(shè)定。


圖1是安裝有本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的氣體供給裝置的成膜裝 置的縱截面圖。
圖2是詳細(xì)表示上述實(shí)施方式所涉及的氣體供給裝置的縱截面圖。 圖3是表示上述實(shí)施方式所涉及的氣體供給裝置的噴淋板的氣體
供給孔的配置圖案的平面圖。
圖4是放大表示噴淋板的氣體供給孔的配置圖案的一部分的平面圖。 圖5是用于說明噴淋板的氣體供給孔的配置圖案的形成方法的說明圖。
圖6是表示用于在噴淋板的圓周方向上得到每1度的氣體供給孔 的數(shù)量的分布的方法的說明圖。
7周方向上每1度的氣體供給孔的數(shù) 量的分布的說明圖。
圖8是表示用于在噴淋板的圓周方向上每1度的流速分布的模擬
結(jié)果的說明圖。
圖9是表示在噴淋板上在周方向的流速分布的模擬結(jié)果的說明圖。 圖10是表示現(xiàn)有的噴淋板的氣體供給孔的配置圖案的平面圖。 圖11是表示現(xiàn)有的噴淋板的氣體供給孔的配置圖案的平面圖。 圖12是表示使用現(xiàn)有的噴淋板時(shí)的半導(dǎo)體晶片上的顆粒分布的平 面圖。
圖13是用于說明在現(xiàn)有的噴淋板中的顆粒產(chǎn)生的主要推斷原因的 說明圖。
具體實(shí)施例方式
對在利用等離子體CVD進(jìn)行成膜用的成膜裝置中組裝有本發(fā)明 的氣體供給裝置的實(shí)施方式進(jìn)行說明。首先，關(guān)于成膜裝置的整體結(jié) 構(gòu)，參照圖1的簡圖對簡要結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。在圖1中，標(biāo)號2表示例 如由鋁構(gòu)成的作為真空腔室的處理容器，該處理容器2形成為其上側(cè) 為大徑(大直徑)的圓筒部2a并且在其下側(cè)連接設(shè)置有小徑(小直徑) 的圓筒部2b的所謂的傘形(蘑菇形狀)，并且設(shè)置有用于對其內(nèi)壁進(jìn) 行加熱的圖未示出的加熱機(jī)構(gòu)。在處理容器2內(nèi)設(shè)置有成為水平載置 作為基板的例如半導(dǎo)體晶片(以下稱為晶片)W用的基板載置臺的臺 21 ，該臺21經(jīng)由支撐部件22支撐在小徑部2b的底部。
在臺21內(nèi)設(shè)置有作為晶片W的調(diào)溫單元的圖未示出的加熱器以 及成為后述的下部電極的圖未示出的導(dǎo)電部件。此外，可以根據(jù)需要 設(shè)置用于靜電吸附晶片W的圖未示出的靜電卡盤。而且，在臺21上 例如還設(shè)置有三個(gè)用于保持晶片W以使其升降的支撐銷23，該支撐銷 23能夠相對于臺21的表面自如地伸出縮回(突沒)，該支撐銷23經(jīng)由 支撐部件24與處理容器2的外部的升降機(jī)構(gòu)25連接。排氣管26的一 端側(cè)連接在處理容器2的底部，該排氣管26的另一段側(cè)連接著作為真 空排氣單元的真空泵27。此外，在處理容器2的大直徑部2a的側(cè)壁形 成有通過門閥28進(jìn)行開閉的搬送口 29。
8而且，在處理容器2的頂部形成有開口部31，以封閉該開口部31
并且與臺21相對的方式設(shè)置有作為本發(fā)明的氣體供給裝置的氣體噴淋 頭4。此處，氣體噴淋頭4以及臺21分別兼用作上部電極和下部電極， 氣體噴淋頭4通過匹配器32與高頻電源部33連接，并且作為下部電 極的臺21接地。其中，在圖1中簡要記載有配線圖，但是實(shí)際上臺21 與處理容器2電連接，從處理容器2的上部通過圖未示出的匹配箱接 地，形成為由高頻導(dǎo)電路包圍處理空間的狀態(tài)。
如圖2所示，氣體噴淋頭4包括封塞處理容器1的上部的開口 部的、由扁平形狀的有底筒狀體構(gòu)成的基體部件41;和設(shè)置在該基體 部件41的底面部的下方側(cè)的噴淋板5。因?yàn)榛w部件41起到分隔處理 容器1內(nèi)的真空氛圍和大氣氛圍的作用，所以，上端周緣部的凸緣部 42和處理容器1的開口部的周緣部43通過環(huán)狀的作為樹脂密封部件的 0環(huán)44而氣密(氣體密封)地結(jié)合。
此外，基體部件41的中央部連接有兩根氣體供給管61和62，構(gòu) 成為這些氣體供給管61和62中的氣體分別從分離的噴淋板5的氣體 供給孔7 (7a)和7 (7b)噴出。即，在噴淋板5之上，層疊著與一方 的氣體供給管61連通的形成有空間63的擴(kuò)散板64，并且該擴(kuò)散板64 的上方形成為與另一方的氣體供給管62連通并且與上述空間63相劃 分開的空間65。 一方的氣體供給孔7 (7a)與上述空間63連通，另一 方的氣體供給孔7 (7b)與上述空間65連通。其中，將在后面對該噴 淋板6進(jìn)行詳細(xì)說明。
上述一方的氣體供給管61如圖1所示與TiCU氣體源102、 Ar氣 體源103以及C1F3氣體源104連接，此外，另一方的氣體供給管62例 如與H2氣體源106以及NH3氣體源107連接。其中，由點(diǎn)劃線圍住的 108所表示的部分為設(shè)置在各氣體供給路上的閥門、質(zhì)量流量控制器等 的氣體供給機(jī)器的組。
接著，對噴淋板5進(jìn)行詳細(xì)說明。該例子的噴淋板5為相對于 300mm晶片所使用的噴淋板，如圖3和圖4所示，分別沿著以圓形的 板主體50的中心為中心的19個(gè)同心圓51以等間隔穿設(shè)有氣體供給孔 7，而且，在同心圓的中心(噴淋板5的中心)穿設(shè)有氣體供給孔7。 氣體供給孔7包括噴出互相不同的氣體的氣體供給孔7a、 7b，這些氣
9體供給孔7a、 7b交互配置在圓周方向，在以下的說明中總括其作為氣 體供給孔7進(jìn)行說明。氣體供給孔7的口徑例如為lmm。在19個(gè)同心 圓51中，最外周的同心圓51的半徑為163mm，以等間隔設(shè)定各同心 圓相互的間隔。各同心圓51的氣體供給孔7的數(shù)量從內(nèi)側(cè)開始依次為 8、 12、 18、 24、 30、 36、 42、 48、 54、 60、 66、 72、 78、 84、 90、 96、 102、 108、 114。
關(guān)于該氣體供給孔7的配置圖案的設(shè)計(jì)方法，可以為下述方法， 即，首先以各同心圓51的一個(gè)氣體供給孔7彼此排列在同心圓51的 半徑上的方式暫時(shí)配置，接著，如圖5所示，以使這些在半徑上排列 的氣體供給孔7沿著從同心圓51的中心伸出的代數(shù)螺旋曲線S排列的 方式，在保持圓周方向的配置間距為等間隔的狀態(tài)下通過重新配置而 形成。
代數(shù)螺旋曲線S為以r=ae表示的阿基米德螺旋線(Archimedes Spaiml)， r、 e為以同心圓51的中心為零點(diǎn)的極坐標(biāo)中的距離以及從 基準(zhǔn)方向的角度，a為變量。
關(guān)于各同心圓51中的氣體供給孔7的配置間隔以及該代數(shù)螺旋曲 線S的設(shè)定，以在各方向之間使從同心圓51的半徑方向伸出的微小區(qū) 域中的氣體供給孔7的排列密度統(tǒng)一的方式來進(jìn)行。即，如圖6所示， 使不包括同心圓51的中心C，但是包括最內(nèi)周的同心圓51與最外周 的同心圓51的帶狀區(qū)域(細(xì)長的長方形區(qū)域)L在圓周方向以一刻度 (一度)旋轉(zhuǎn)，計(jì)算測量各角度位置中的帶狀區(qū)域L中的氣體供給孔7 的數(shù)量，取得其數(shù)量的分布。圖7表示的是使帶狀區(qū)域L從1度旋轉(zhuǎn) 至90度取得的氣體供給孔數(shù)量的分布，帶狀區(qū)域L的寬度2d的d相 當(dāng)于角座標(biāo)分辨能力(angle resolution (角分辯率)(角度分解能))， 至少將寬度2d設(shè)定為配置間距以下例如4mm。如圖7所示，各角度位 置的氣體供給孔7的數(shù)量為15個(gè) 20個(gè)以內(nèi)。
此外，以統(tǒng)一每單位面積的氣體供給孔7的數(shù)量的方式配置氣體 供給孔7。該每單位面積為，將最外周的同心圓51內(nèi)的區(qū)域分割成例 如2cmx2cm的正方形的格子(度量)時(shí)(與最外周的同心圓51連接 的區(qū)域除外)，在各分割區(qū)域之間統(tǒng)一氣體供給孔7的數(shù)量，在該例子 中，各分割區(qū)域內(nèi)的孔數(shù)的最小值為5個(gè)，最大值為7個(gè)。對圖1的成膜裝置中的晶片W的處理進(jìn)行說明。首先，將作為基
板的晶片W通過圖未示出的搬送臂經(jīng)由門閥28被打開的搬送口 29搬 入到處理容器2內(nèi)，通過與支撐銷23協(xié)同動作交接至臺21上。在關(guān) 閉門閥28之后，從氣體供給源102、 103經(jīng)由氣體供給管61向氣體噴 淋頭4送出作為第一氣體的TiCU氣體以及Ar氣體的混合氣體，此外， 從氣體供給源106經(jīng)由氣體供給管62向噴淋頭4送出作為第二氣體的 H2氣體。然后，從噴淋板5的氣體供給孔7 (7a)、 (7b)向處理氛圍 分別供給第一氣體和第二氣體。
另一方面，通過真空泵27對處理容器2內(nèi)進(jìn)行真空排氣，調(diào)整設(shè) 置在排氣管26上的圖未示出的壓力調(diào)整閥使得處理容器2內(nèi)的壓力為 設(shè)定壓力，并且從高頻電源部33向作為上部電極的氣體噴淋頭4和作 為下部電極的臺21之間供給高頻電力，使處理氣體即第一氣體和第二 氣體等離子體化，通過H2將TiCU還原，在晶片W的表面形成Ti膜。 此時(shí)，作為反應(yīng)副生成物的HC1與未反應(yīng)的氣體一起被排出。
其中，有時(shí)接著Ti膜的成膜使Ti膜氮化形成TiN膜，此時(shí)，停止 作為第一氣體的TiCU氣體和作為第二氣體的Hb氣體的供給，并且開 始NH3氣體(氨氣)的供給。此時(shí)也向處理空間供給高頻電力，利用 NH3的活性種使已經(jīng)在晶片W上形成的Ti薄膜的表面氮化。在氮化結(jié) 束后，停止高頻電力的供給和NH3氣體的供給，之后按照與上述搬入 動作相反的動作將晶片W從處理容器2搬出。
對上述噴淋板5的效果進(jìn)行說明?，F(xiàn)有的噴淋板僅僅是關(guān)注每單 位面積的氣體供給孔的數(shù)量，但是在上述實(shí)施方式的噴淋板5中，在 晶片W上從中心部向外周的氣流為支配地位，關(guān)注半徑方向(包括從 圖10明確所示的大致半徑方向)的氣流的流速非常慢的區(qū)域的產(chǎn)生和 氣體供給孔7的配置圖案之間的關(guān)系，以使從噴淋板5的中心部觀察 在各方向的氣流的流速大致統(tǒng)一的方式進(jìn)行研究。
具體而言，在多個(gè)同心圓51上配置氣體供給孔7的數(shù)量，以等間 隔在每個(gè)同心圓51上排列氣體供給孔7。這樣以等間隔進(jìn)行排列是為 了使氣體供給孔7的數(shù)量在每單位面積上統(tǒng)一。然后，為了使背景技 術(shù)部分中的圖12所示的帶狀的空白區(qū)域不存在，對于除最外周與最內(nèi) 周之外的任意的同心圓51，只要使該同心圓51上的氣體供給孔7和與
ii內(nèi)側(cè)鄰接的同心圓51以及與外側(cè)鄰接的同心圓51的各自最接近的氣 體供給孔7不在同心圓51的半徑上并排的方式，即在互相鄰接的同心 圓51中3個(gè)氣體供給孔7沒有在半徑上并排的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)即可。為 了得到這種配置圖案，在該實(shí)施方式中如上所述，使用螺旋曲線使各 同心圓51的氣體供給孔7錯(cuò)開。
圖8表示的是，使圖6所示的帶狀區(qū)域L沿圓周方向按照每一度 進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，對帶狀區(qū)域L中的從同心圓51的中心部向著外周的流速針 對每個(gè)角度位置進(jìn)行計(jì)算，由此得到的圓周方向的流速分布。具體而 言，根據(jù)半徑為170mm、 120mm、 60mm、 40mm的四個(gè)圓將噴淋板三 分割成同心圓狀，a、 b、 c分別表示這些分割區(qū)域的流速分布。對于流 速分布，根據(jù)上述3個(gè)分割區(qū)域各自存在的氣體供給孔7的數(shù)量求出 每單位面積的流量，從各流量和對應(yīng)的角度的帶狀區(qū)域的氣體供給孔7 的數(shù)量計(jì)算出各角度區(qū)域(帶狀區(qū)域L)的流速。
該流速分布與圖7所示的氣體供給孔的數(shù)量的分布對應(yīng)，得知各 方向的流速統(tǒng)一。圖9表示的是計(jì)算晶片W上的面內(nèi)的流速分布，以 黑白圖像復(fù)制分顏色求出的結(jié)果，圖9 (a)表示的是使用上述實(shí)施方 式的噴淋板5的情況的結(jié)果，圖9 (b)表示的是使用以矩陣狀配置氣 體供給孔的噴淋板(參照圖10)的情況的結(jié)果。從該結(jié)果得知，在現(xiàn) 有技術(shù)的噴淋板中，流速非常小的區(qū)域形成為十字狀，對應(yīng)如背景技 術(shù)中所述的晶片W上的十字狀的顆粒附著圖案。因此，十字狀的顆粒 附著圖案的原因通過流速分布的結(jié)果可以理解為與噴淋板的氣體供給 孔的配置圖案相對應(yīng)。
另一方面，在上述實(shí)施方式的噴淋板5中，圓周方向的流速大致 統(tǒng)一，觀察不到流速非常緩慢的區(qū)域，因此，消除了十字形顆粒附著 圖案的發(fā)生。因此，因?yàn)槟軌蚓徍吞幚項(xiàng)l件的限制，所以處理?xiàng)l件的 設(shè)定的自由度較大，例如為了使生產(chǎn)效率得到提高能夠進(jìn)行使氣體流 量增多等的條件設(shè)定。
其中，上述氣體噴淋頭4為向處理容器2內(nèi)分別供給第一氣體和 第二氣體的類型的后混合型，但是也能夠適用于在預(yù)先混合兩氣體之 后向處理氛圍進(jìn)行供給的前混合型。
此外，本發(fā)明并不局限于Ti的成膜，也適用于在進(jìn)行通過半導(dǎo)體
12制造工序進(jìn)行的高溫下的成膜處理等的氣體處理時(shí)，例如W、 Cu、 Ta、 Ru、 Hf等金屬或者TiN、 TiSi、 WSi等金屬化合物、或者稱為SiN、 Si02等的絕緣膜的薄膜的形成等。而且，作為使用本發(fā)明的氣體噴淋 頭的基板處理裝置，并不局限于等離子體CVD裝置，也可以適用于熱 CVD裝置、蝕刻裝置、灰化裝置、噴鍍裝置、退火裝置等。
權(quán)利要求
1. 一種氣體供給裝置，其特征在于該氣體供給裝置具有為了向設(shè)置有載置基板的載置臺的處理容器內(nèi)供給處理氣體而與所述載置臺相對設(shè)置、并且穿設(shè)有多個(gè)氣體供給孔的噴淋板，所述氣體供給孔被配置在多個(gè)同心圓上，所述氣體供給孔的配置圖案為，對于除最外周以及最內(nèi)周之外的任意的同心圓，該同心圓上的氣體供給孔和與內(nèi)側(cè)鄰接的同心圓以及與外側(cè)鄰接的同心圓的各自最接近的氣體供給孔沒有在同心圓的半徑上并排。
2. 如權(quán)利要求1所述的氣體供給裝置，其特征在于 使每單位面積的氣體供給孔的數(shù)量統(tǒng)一。
3. 如權(quán)利要求1所述的氣體供給裝置，其特征在于 所述氣體供給孔的配置圖案通過如下所述的方式形成， 在各同心圓上以等間隔沿著圓周方向配置氣體供給孔并且以各同心圓的一個(gè)氣體供給孔彼此在同心圓的半徑上并排的方式暫時(shí)配置， 以使這些在半徑上并排的氣體供給孔沿著從同心圓的中心伸出的代數(shù) 螺旋曲線排列的方式，在保持圓周方向的配置間距為等間隔的狀態(tài)下 重新配置。
4. 如權(quán)利要求l所述的氣體供給裝置，其特征在于-該氣體供給裝置具有氣體供給孔以第一間距排列的同心圓；與該同心圓相比位于外側(cè)并且氣體供給孔以比第一間距大的第二間距排 列的同心圓；和與該同心圓相比位于外側(cè)并且氣體供給孔以比第二間 距小的第三間距排列的同心圓。
5. —種基板處理裝置，其特征在于，包括氣密的處理容器；設(shè)置在該處理容器內(nèi)，用于載置基板的載置臺； 對處理容器內(nèi)的氣體進(jìn)行排氣的排氣單元；和權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的氣體供給裝置，利用從氣體供給裝置供給的處理氣體對載置臺 上的基板進(jìn)行處理。
全文摘要
本發(fā)明提供一種氣體供給裝置以及基板處理裝置，在稱為氣體噴淋頭等的氣體供給裝置中，對于從基板的中心部向外周部的氣流，通過比現(xiàn)有技術(shù)更加均衡地整理圓周方向之間的流速分布，來抑制例如十字狀的顆粒密集區(qū)域的產(chǎn)生，而且能夠提高處理?xiàng)l件的自由度。設(shè)置氣體供給裝置的噴淋板上所穿設(shè)的氣體供給孔的配置圖案，使得這些氣體供給孔配置在多個(gè)同心圓上，并且使同心圓上的氣體供給孔和與內(nèi)側(cè)鄰接的同心圓以及與外側(cè)鄰接的同心圓的各自最接近的氣體供給孔不在同心圓的半徑上排列。
文檔編號C23C16/455GK101501244SQ20078002909
公開日2009年8月5日 申請日期2007年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月4日
發(fā)明者多田國弘, 成嶋健索, 齋藤哲也, 若林哲 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社