專利名稱：成膜裝置、成膜方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過(guò)將相互反應(yīng)的至少兩種反應(yīng)氣體按 順序供給到基板的表面并且執(zhí)行該供給循環(huán)多次來(lái)層疊多個(gè)反 應(yīng)生成物的層以形成薄膜的成膜裝置、成膜方法。
背景技術(shù)：
作為半導(dǎo)體制造工藝中的成膜技術(shù)，已知所謂的原子層沉
積(ALD)或分子層沉積(MLD)。在這種成膜l支術(shù)中，在真空條 件下第一反應(yīng)氣體吸附在半導(dǎo)體晶圓(下面稱為晶圓)表面上， 接著，第二反應(yīng)氣體吸附在該晶圓表面上，通過(guò)該晶圓表面上 的第一和第二反應(yīng)氣體的反應(yīng)形成一層或兩層以上的原子層或 分子層。并且，重復(fù)多次這樣的氣體的交替吸附以及反應(yīng)來(lái)在 晶圓上沉積膜。該技術(shù)在能夠通過(guò)氣體的交替供給的次數(shù)來(lái)高 精確度地控制膜厚這一點(diǎn)、以及沉積膜在晶圓上具有良好的均 勻性這一點(diǎn)上是有利的。因而，作為能夠應(yīng)對(duì)半導(dǎo)體設(shè)備的進(jìn) 一步細(xì)微化的成膜技術(shù)，該沉積方法被認(rèn)為是有前途的。
作為實(shí)施這種成膜方法的成膜裝置，提出了一種具有真空 容器以及沿旋轉(zhuǎn)方向保持多片基板的基座的成膜裝置(專利文 獻(xiàn)l)。專利文獻(xiàn)l公開(kāi)了一種處理室，該處理室包括晶圓支承 部件(基座)，其能夠支承多個(gè)晶圓并進(jìn)行水平旋轉(zhuǎn)；第一和第 二氣體噴出噴嘴，其沿晶圓支承部件的旋轉(zhuǎn)方向以等角度間隔 進(jìn)行配置，并且在晶圓支承部件的徑向上延伸，與晶圓支承部 件相對(duì)；以及吹掃噴嘴，其配置在第一和第二氣體噴出噴嘴之 間。另外，在晶圓支承部件的外端與處理室之間的某個(gè)部位上 連接有真空排氣裝置。根據(jù)這樣構(gòu)成的處理室，吹掃氣體噴嘴形成氣簾，妨礙第一反應(yīng)氣體與第二反應(yīng)氣體混合。專利文獻(xiàn)l:日本特開(kāi)2001-254181號(hào)公報(bào)但是，在如上所述的使用能旋轉(zhuǎn)的基座的MLD(ALD)裝置 中，有時(shí)在基座上載置例如具有300mm直徑的4 6片晶圓，因 此存在基座的直徑達(dá)到lm的情況。通常利用配置為與基座的被 面相對(duì)的加熱器等對(duì)基座進(jìn)行加熱，因此在基座具有這樣大的 直徑的情況下，難以保持晶圓面內(nèi)的溫度均勻性達(dá)到能夠充分 降低形成于基座上的晶圓面內(nèi)的元件的特性偏差的程度。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是按照這種問(wèn)題而完成的，其目的在于提供一種能 夠均勻地加熱基座的成膜裝置、成膜方法。本發(fā)明的第一方式提供一種成膜裝置，該成膜裝置在容器 內(nèi)執(zhí)行將相互反應(yīng)的至少兩種反應(yīng)氣體按順序供給到基板上的 循環(huán)來(lái)在該基板上生成反應(yīng)生成物的層，由此沉積膜。該成膜 裝置包括基座，其能旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在上述容器內(nèi)；基板載置區(qū) 域，其設(shè)置在上述基座的一個(gè)面上，用于載置上述基板；加熱 單元，其包括能夠獨(dú)立控制的多個(gè)加熱部，用于對(duì)上述基座進(jìn) 行加熱；第一反應(yīng)氣體供給部，其構(gòu)成為對(duì)上述一個(gè)面供給第 一反應(yīng)氣體；第二反應(yīng)氣體供給部，其沿著上述基座的旋轉(zhuǎn)方 向離開(kāi)上述第一反應(yīng)氣體供給部，構(gòu)成為對(duì)上述一個(gè)面供給第 二反應(yīng)氣體；分離區(qū)域，其沿著上述旋轉(zhuǎn)方向位于被供給上述 第一反應(yīng)氣體的第一處理區(qū)域和被供給上述第二反應(yīng)氣體的第 二處理區(qū)域之間，用于分離上述第一處理區(qū)域和上述第二處理 區(qū)域；中央?yún)^(qū)域，其為了分離上述第一處理區(qū)域和上述第二處 理區(qū)域而位于上述容器的大致中央，具有沿上述一個(gè)面噴出第 一分離氣體的噴出孔；以及排氣口，其為了對(duì)上述容器進(jìn)行排氣而設(shè)置在上述容器內(nèi)。上述分離區(qū)域包括分離氣體供給部， 其供給第二分離氣體；以及頂面，其與上述基座的上述一個(gè)面相對(duì)而形成狹窄的空間，在該狹窄的空間內(nèi)上述第二分離氣體 能夠從上述分離區(qū)域流向上述處理區(qū)域側(cè)。本發(fā)明的第二方式提供一種成膜方法，該成膜方法在容器 內(nèi)執(zhí)行將相互反應(yīng)的至少兩種反應(yīng)氣體按順序供給到基板上的 循環(huán)來(lái)在該基板上生成反應(yīng)生成物的層，由此沉積膜。該成膜方法包括以下步驟載置的步驟，將上述基板載置在可旋轉(zhuǎn)地 設(shè)置在成膜裝置的容器內(nèi)并在一個(gè)面上具有基板載置區(qū)域的基 座上；旋轉(zhuǎn)的步驟，使載置了上述基板的基座旋轉(zhuǎn)；加熱步驟， 使用加熱單元來(lái)對(duì)上述基座進(jìn)行加熱，該加熱單元包括能夠獨(dú) 立控制的多個(gè)加熱部，用于對(duì)上述基座進(jìn)行加熱；供給第一反 應(yīng)氣體的步驟，從第一反應(yīng)氣體供給部對(duì)上述一個(gè)面供給第一 反應(yīng)氣體；供給第二反應(yīng)氣體的步驟，從沿著上述基座的旋轉(zhuǎn) 方向離開(kāi)上述第 一反應(yīng)氣體供給部的第二反應(yīng)氣體供給部對(duì)上 述一個(gè)面供給第二反應(yīng)氣體；使第一分離氣體流動(dòng)的步驟，從 設(shè)置在分離區(qū)域內(nèi)的分離氣體供給部供給第一分離氣體，在形 成于上述分離區(qū)域的頂面與上述基座之間的狹窄的空間內(nèi)使上 述第一分離氣體從上述分離區(qū)域流向處理區(qū)域側(cè)，其中，上述 分離區(qū)域位于從上述第一反應(yīng)氣體供給部供給上述第一反應(yīng)氣 體的第一處理區(qū)域和從上述第二反應(yīng)氣體供給部供給上述第二 反應(yīng)氣體的第二處理區(qū)域之間；供給第二分離氣體的步驟，從分離氣體；以及排氣步驟，對(duì)上述容器內(nèi)進(jìn)行排氣。本發(fā)明的第三方式提供一種成膜裝置，該成膜裝置在容器 內(nèi)執(zhí)行將相互反應(yīng)的至少兩種反應(yīng)氣體按順序供給給基板的循 環(huán)來(lái)在該基板上生成反應(yīng)生成物的層，由此沉積膜。該成膜裝置包括加熱部，其構(gòu)成為對(duì)上述基板進(jìn)行放射光加熱；基座， 其能旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在上述成膜裝置的容器內(nèi)；基板載置區(qū)域，其 設(shè)置在上述基座的一個(gè)面上，用于載置上述基板；第一反應(yīng)氣 體供給部，其構(gòu)成為對(duì)上述一個(gè)面供給第一反應(yīng)氣體；第二反 應(yīng)氣體供給部，其沿著上述基座的旋轉(zhuǎn)方向離開(kāi)上述第一反應(yīng) 氣體供給部，構(gòu)成為對(duì)上述一個(gè)面供給第二反應(yīng)氣體；分離區(qū) 域，其沿著上述旋轉(zhuǎn)方向位于被供給上述第一反應(yīng)氣體的第一 處理區(qū)域和被供給上述第二反應(yīng)氣體的第二處理區(qū)域之間，用 于分離上述第一處理區(qū)域和上述第二處理區(qū)域；中央?yún)^(qū)域，其 為了分離上述第一處理區(qū)域和上述第二處理區(qū)域而位于上述容 器的大致中央，具有沿著上述一個(gè)面噴出第一分離氣體的噴出 孔；以及排氣口，其為了對(duì)上述容器進(jìn)行排氣而設(shè)置在上述容 器內(nèi)。上述分離區(qū)域包括分離氣體供給部，其供給第二分離 氣體；以及頂面，其與上述基座的上述一個(gè)面相對(duì)而形成狹窄 的空間，在該狹窄的空間內(nèi)上述第二分離氣體能夠從上述分離 區(qū)域流向上述處理區(qū)i或側(cè)。本發(fā)明的第四方式提供一種成膜方法，該成膜方法在容器 內(nèi)執(zhí)行將相互反應(yīng)的至少兩種反應(yīng)氣體按順序供給到基板上的 循環(huán)來(lái)在該基板上生成反應(yīng)生成物的層，由此沉積膜。該成膜 方法包括以下步驟載置的步驟，將上述基板載置在基座上， 該基座能旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在成膜裝置的容器內(nèi)并在一個(gè)面上具有基 板載置區(qū)域；旋轉(zhuǎn)的步驟，使載置了上述基板的基座旋轉(zhuǎn)；放 射加熱步驟，對(duì)上述基板進(jìn)行放射光加熱；供給第一反應(yīng)氣體 的步驟，從第一反應(yīng)氣體供給部對(duì)上述一個(gè)面供給第一反應(yīng)氣 體；供給第二反應(yīng)氣體的步驟，從沿著上述基座的旋轉(zhuǎn)方向離 開(kāi)上述第一反應(yīng)氣體供給部的第二反應(yīng)氣體供給部對(duì)上述一個(gè) 面供給第二反應(yīng)氣體；使第一分離氣體流動(dòng)的步驟，從設(shè)置在分離區(qū)域內(nèi)的分離氣體供給部供給第一分離氣體，在形成于上 述分離區(qū)域的頂面與上述基座之間的狹窄的空間內(nèi)使上述第一 分離氣體從上述分離區(qū)域流向處理區(qū)域側(cè)，上述分離區(qū)域位于 從上述第 一反應(yīng)氣體供給部供給上述第 一反應(yīng)氣體的第 一處理 區(qū)域和從上述第二反應(yīng)氣體供給部供給上述第二反應(yīng)氣體的第二處理區(qū)域之間；供給第二分離氣體的步驟，從形成在位于上 述容器的中央部的中央部區(qū)域內(nèi)的噴出孔供給第二分離氣體； 以及排氣步驟，對(duì)上述容器內(nèi)進(jìn)行排氣。


圖l是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的成膜裝置的剖視圖。 圖2是表示圖l的成膜裝置的加熱單元的局部立體圖。 圖3是放大表示圖2的加熱單元的局部立體圖。 圖4是圖l的成膜裝置的立體圖。 圖5是圖l的成膜裝置的俯視圖。圖6A和圖6B是表示分離區(qū)域和處理區(qū)域的展開(kāi)剖視圖。 圖7是圖l的成膜裝置的局部剖視圖。 圖8是圖l的成膜裝置的立體圖。 圖9是圖l的成膜裝置的局部剖視圖。 圖IO是圖l的成膜裝置的剖切剖視圖。圖ll是表示供給到圖l的成膜裝置的容器中的氣體的流動(dòng) 形態(tài)(Flow Pattern)的圖。圖12A是表示基座以及基座上的晶圓的溫度分布的曲線圖。圖12B是表示基座以及基座上的晶圓的溫度分布的另 一曲 線圖。圖13A是說(shuō)明圖l的成膜裝置的頂面(凸?fàn)畈?的大小的局部俯視圖。
圖13B是表示圖l的成膜裝置的頂面(凸?fàn)畈?的局部剖視圖。
圖14是表示圖1的成膜裝置的的凸?fàn)畈康淖冃卫木植科室晥D。
圖15A 圖15C是表示圖l的成膜裝置的凸?fàn)畈康淖冃卫?剖視圖。
圖16A 圖16C是表示圖l的成膜裝置的噴出孔的配置的變 形例的圖。
圖17A 圖17D是圖l的成膜裝置的凸?fàn)畈康钠渌冃卫?br> 圖18是氣體供給噴嘴的其它結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖19是圖1的成膜裝置的凸?fàn)畈康淖冃卫母┮晥D。
圖20是圖l的成膜裝置的凸?fàn)畈康钠渌冃卫牧Ⅲw圖。
圖21是圖l的成膜裝置的凸?fàn)畈康钠渌冃卫母┮晥D。
圖22是本發(fā)明的其它實(shí)施方式的成膜裝置的剖視圖。
圖23是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的成膜裝置的剖視圖。
圖24是放大表示圖23的加熱單元的局部立體圖。
圖25是表示圖l的成膜裝置的變形例的剖視圖。
圖26是本發(fā)明的其它實(shí)施方式的成膜裝置的剖視圖。
圖27是本發(fā)明的第三實(shí)施方式的成膜裝置的剖視圖。
圖2 8是本發(fā)明的第三實(shí)施方式的變形例的成膜裝置的剖視圖。
圖2 9是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式中的加熱單元的變形例的圖。
圖30是安裝有本發(fā)明的實(shí)施方式的成膜裝置的基板處理裝 置的概要圖。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，能夠提供一種能夠均勻地加熱基 座的成膜裝置、成膜方法。
下面，參照附加的附圖來(lái)說(shuō)明不是限定本發(fā)明的例示的實(shí) 施方式。在所有附圖中，對(duì)同一或?qū)?yīng)的部件或零件標(biāo)注同一 或?qū)?yīng)的附圖標(biāo)記，省略重復(fù)的說(shuō)明。另外，附圖的目的不在 于示出部件或零件之間的相對(duì)比例，因而應(yīng)該參照下面的不是 進(jìn)行限定的實(shí)施方式，由本領(lǐng)域技術(shù)人員決定具體的厚度、尺 寸。
第一實(shí)施方式
圖l是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的成膜裝置的剖視圖。如圖所 示，該成膜裝置包括具有扁平的圓筒形狀的真空容器1以及配置
在該真空容器l內(nèi)的能旋轉(zhuǎn)的基座2。真空容器1具有容器主體12 以及能從容器主體12卸下的頂板11 。頂板11例如夾著O形密封 圏等密封部件13配置在容器主體12上使得能夠?qū)φ婵杖萜?內(nèi) 進(jìn)行真空排氣，而在要從真空容器12卸下頂板11時(shí)，利用驅(qū)動(dòng) 機(jī)構(gòu)(未圖示)將其抬起。
另外，在容器主體12的底部14設(shè)置有隆起部14a,其在中 央附近環(huán)狀地隆起成兩臺(tái)階狀；以及罩部件71,其具有扁平的 圓筒形狀。由隆起部14a、罩部件71以及在它們的上方以規(guī)定的 間隔配置的基座2所圍成的空間作為加熱器收納部而被利用，收 納有加熱單元7。加熱單元7例如利用將電熱絲封入石英管之中 的環(huán)狀加熱元件來(lái)構(gòu)成。能夠利用Fe-Cr-Al合金、Ni-Cr合金、 以及鉬、鴒、鉭等金屬來(lái)制作電熱絲。另外，也可以將電熱絲 真空封入到石英管中，另外也可以封入到氦(He)、氬(Ar)等惰 性氣體、N2氣體的氣氛中。并且，也可以將電熱絲插入石英管 中，利用氦(He)、氬(Ar)等惰性氣體、N2氣體來(lái)吹掃石英管內(nèi)。
13參照?qǐng)D2和圖3來(lái)詳細(xì)說(shuō)明加熱單元7。圖2是表示真空容器 l的內(nèi)部的局部立體圖，卸下了頂板ll、后述的氣體供給噴嘴以 及基座2。如圖所示，能夠由大致排列成同心圓狀的八#^不狀加 熱元件來(lái)構(gòu)成加熱單元7。另外，由最外側(cè)的環(huán)狀加熱元件7a 和從最外側(cè)數(shù)第二個(gè)環(huán)狀加熱元件7b構(gòu)成外加熱器70,由從最 外側(cè)數(shù)第三個(gè)到第六個(gè)環(huán)狀加熱元件7c、 7d、 7e、 7f構(gòu)成中心 加熱器7C,由第七個(gè)環(huán)狀加熱元件7g和第八個(gè)環(huán)狀加熱元件7h 構(gòu)成內(nèi)加熱器71。這樣沿徑向?qū)⒓訜釂卧?分割成三個(gè)部分。
參照放大表示圖2的 一部分的圖3 ，環(huán)狀加熱元件7a 7h與 通過(guò)形成于容器主體12的底部14的通孔14b而配置的電流導(dǎo)入 端子14c電連接并由電流導(dǎo)入端子14c支承。并且，在真空容器l 的外部，構(gòu)成外加熱器70的環(huán)狀加熱元件7a和7b經(jīng)由電流導(dǎo)入 端子14c并聯(lián)或串聯(lián)連接，并且與電源裝置(未圖示)連接。另夕卜， 對(duì)中心加熱器7C以及內(nèi)加熱器7I也同樣地進(jìn)行電連接。
另外，僅在圖3中示出，通過(guò)形成于容器主體12的底部14 的通孔14d向真空容器l內(nèi)部氣密地插入熱電偶80,將熱電偶80 配置在環(huán)狀加熱元件7a與7b之間。熱電偶80的上端與位于加熱 單元7的上方的基座2的背面之間的間隔例如可以是約lmm 約 10mm,也可以是約2mm 約5mm,最好是約3mm。根據(jù)該配置， 熱電偶80能夠測(cè)量基座2中的由外加熱器70加熱的部分的溫 度。另外，熱電偶80與溫度調(diào)整器(未圖示)連接。溫度調(diào)整器 根據(jù)由于基座2的熱量而對(duì)熱電偶80產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)來(lái)生成溫 度調(diào)整用信號(hào)，向連接在外加熱器70(環(huán)狀加熱元件7a、 7b)上 的電源輸出該信號(hào)。電源按照所輸入的信號(hào)對(duì)外加熱器7 O (環(huán) 狀加熱元件7a、 7b)供電。由此，控制基座2的由外加熱器70加 熱的部分的溫度。
另外，在環(huán)狀加熱元件7d與7e之間同樣地配置熱電偶8C,熱電偶8C也與溫度調(diào)整器(未圖示)連接。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，測(cè)量基
座2的由中心加熱器7C加熱的部分的溫度，換照測(cè)量結(jié)果來(lái)控 制基座2的該部分的溫度。并且，在環(huán)狀加熱元件7g與7h之間同 樣地配置熱電偶81，熱電偶8I也與溫度調(diào)整器(未圖示)連接。根 據(jù)該結(jié)構(gòu)，測(cè)量基座2的能夠由內(nèi)加熱器7I加熱的部分的溫度， 按照測(cè)量結(jié)果來(lái)控制基座2的該部分的溫度。此外，也可以將與 外加熱器70、中心加熱器7C以及內(nèi)加熱器7I對(duì)應(yīng)的各個(gè)電源置 換為能夠?qū)Ω鱾€(gè)加熱器獨(dú)立供電的一個(gè)電源裝置。
此外，僅在圖2和圖3中示出而在其它附圖中省略，在容器 主體12的底部14與加熱單元7之間配置有由規(guī)定的支承部件支 承的保護(hù)板70。保護(hù)板70是能收納在加熱器收納部的圓環(huán)狀的 圓盤，例如能夠利用不銹鋼來(lái)制作。另外，保護(hù)板70在與連接 于環(huán)狀加熱元件7a 7h的電流導(dǎo)入端子14c相對(duì)應(yīng)的位置上具有 電流導(dǎo)入端子14c穿過(guò)的通孔。保護(hù)板70用于保護(hù)環(huán)狀加熱元件 7a 7h，減輕容器主體12的底部14^皮來(lái)自環(huán)狀加熱元件7a 7h的 輻射熱加熱。保護(hù)板70能夠作為所謂的反射器而發(fā)揮作用，在 內(nèi)部設(shè)置能夠流體流過(guò)的導(dǎo)管，在此例如也可以流過(guò)冷卻水。
在本實(shí)施方式中利用具有約20mm的厚度的碳板來(lái)制作基 座2,形成為具有約960mm的直徑的圓板形狀。另外，也可以利 用SiC涂敷基座2的上表面、背面以及側(cè)面。參照?qǐng)Dl,基座2在 中央具有圓形的開(kāi)口部，在開(kāi)口部的周圍被圓筒形狀的芯部21 從上下夾住而被保持。芯部2H皮固定在沿鉛直方向延伸的旋轉(zhuǎn) 軸22的上端。旋轉(zhuǎn)軸22貫通容器主體12的底部14,旋轉(zhuǎn)軸22的 下端被安裝在驅(qū)動(dòng)部23上，該驅(qū)動(dòng)部23使該旋轉(zhuǎn)軸22繞鉛直軸、 在本例中為向順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，基座2能夠以該中 心為軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。此外，旋轉(zhuǎn)軸22以及驅(qū)動(dòng)部23^皮收納在上表 面開(kāi)口的筒狀的殼體20內(nèi)。該殼體20通過(guò)設(shè)置在其上表面上的
15凸緣部分20a氣密地安裝在真空容器l的底部14的下表面上，由此將殼體20的內(nèi)部氣氛與外部氣氛隔離。
參照?qǐng)D4和圖5,在基座2的上表面形成有分別收納晶圓W的多個(gè)(在圖示的例中為五個(gè))圓形凹部24。其中，在圖5中僅示出了一片晶圓W。凹部24等間隔地配置在基座2上。
圖6A是沿從圖5所示的第 一反應(yīng)氣體噴嘴31延伸到第二反應(yīng)氣體噴嘴32的圓弧的投影剖視圖。如圖6A所示，凹部24具有比晶圓W的直徑稍大的例如大4mm的直徑以及與晶圓W的厚度相等的深度。因而，當(dāng)將晶圓W載置在凹部24上時(shí)，晶圓W的表面與基座2的除凹部24以外的區(qū)域的表面位于相同的高度j艮如晶圓W與該區(qū)域之間存在比較大的高度差，則由于該高度差而在氣流中產(chǎn)生亂流，晶圓W上的膜厚均勻性受到影響。因此，兩個(gè)表面處于相同的高度。"相同的高度"在此是指高度差在約5mm以下，但是該差在加工精度所允許的范圍內(nèi)要盡量趨近零。在凹部24的底上形成有三個(gè)通孔(未圖示)，通過(guò)它們來(lái)升降三個(gè)升降銷(參照?qǐng)DIO)。升降銷支撐晶圓W的背面，升降晶圓W。
凹部24是對(duì)晶圓進(jìn)行定位、防止晶圓W由于基座2旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力而飛出的晶圓W的收納區(qū)域。但是，晶圓W的收納區(qū)域不限定于凹部24，也能夠利用以規(guī)定的角度間隔配置在基座2上來(lái)保持晶圓W的端部的引導(dǎo)構(gòu)件來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，晶圓W的收納區(qū)域也可以利用靜電卡盤來(lái)執(zhí)行。
參照?qǐng)D4和圖5，在基座2的上方設(shè)置有第一反應(yīng)氣體噴嘴31、第二反應(yīng)氣體噴嘴32以及分離氣體噴嘴41、 42,它們以規(guī)定的角度間隔在徑向上延伸。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，凹部24能夠在噴嘴31、 32、 41以及42的下方通過(guò)。在圖示的例中，第二反應(yīng)氣體噴嘴32、分離氣體噴嘴41、第一反應(yīng)氣體噴嘴31以及分離氣體噴嘴42按該順序順時(shí)針配置。這些氣體噴嘴31、 32、 41、 42貫通容器主體12的周壁部，通過(guò)將作為氣體導(dǎo)入件31a、 32a、 41a、42a的端部安裝在壁的外周壁上來(lái)支承這些氣體噴嘴31、32、41、42。在圖示的例中，氣體噴嘴31、 32、 41、 42是從真空容器1的周壁部導(dǎo)入到真空容器l內(nèi)，但是也可以是從環(huán)狀的突出部5(后述)導(dǎo)入。在這種情況下，能夠設(shè)置在突出部5的外周面和頂板ll的外表面上開(kāi)口的L字型導(dǎo)管，在真空容器l內(nèi)將氣體噴嘴31(32、 41、 42)連接在L字型導(dǎo)管的一個(gè)開(kāi)口上，在真空容器l的外部將氣體導(dǎo)入件31a(32a、 41a、 42a)連接在L字型導(dǎo)管的另一個(gè)開(kāi)口上。
雖未進(jìn)行圖示，但是反應(yīng)氣體噴嘴31經(jīng)由氣體導(dǎo)入件31a與作為第 一反應(yīng)氣體的雙叔丁基氨基硅烷(BTBAS)的氣體供給源連接，反應(yīng)氣體噴嘴32經(jīng)由氣體導(dǎo)入件32a與作為第二反應(yīng)氣體的臭氧(03)的氣體供給源連接。
在反應(yīng)氣體噴嘴31、 32上，在噴嘴的長(zhǎng)度方向上隔開(kāi)間隔
式中，噴出孔33具有約0.5mm的直徑，沿反應(yīng)氣體噴嘴31、 32的長(zhǎng)度方向以約10mm的間隔進(jìn)行排列。反應(yīng)氣體噴嘴31、 32分別是第 一反應(yīng)氣體供給部件和第二反應(yīng)氣體供給部件。另夕卜，反應(yīng)氣體噴嘴31的下方區(qū)域是用于使BTBAS氣體吸附在晶圓上的第一處理區(qū)域Pl,反應(yīng)氣體噴嘴32的下方區(qū)域是用于使03氣體吸附在晶圓上的第二處理區(qū)域P2。
另一方面，分離氣體噴嘴41、 42與氮?dú)?N2)的氣體供給源(未圖示)連接。分離氣體噴嘴41、 42具有用于向下方側(cè)噴出分離氣體的噴出孔40。在長(zhǎng)度方向上以規(guī)定的間隔配置噴出孔40。在本實(shí)施方式中，噴出孔40具有約0.5mm的直徑，沿分離氣體噴嘴41、 42的長(zhǎng)度方向以約10mm的間隔進(jìn)行排列。
分離氣體噴嘴41、 42被設(shè)置在分離區(qū)域D內(nèi)、該分離區(qū)域D構(gòu)成為分離第一處理區(qū)域P1和第二處理區(qū)域P2。在各分離區(qū)域D中，如圖4 圖6所示，在真空容器1的頂板11上設(shè)置有凸?fàn)畈?。凸?fàn)畈?具有扇形的上表面形狀，其頂部位于真空容器1的中心，其圓弧沿著容器主體12的內(nèi)周壁的附近地進(jìn)行定位。另外，凸?fàn)畈?具有在徑向上延伸而將凸?fàn)畈?分割成兩部分的槽部43。槽部43中收納有分離氣體噴嘴41(42)。分離氣體噴嘴41(42)的中心軸線與扇形的凸?fàn)畈?的 一邊之間的距離和分離氣體噴嘴41(42)的中心軸線與扇形的凸?fàn)畈?的另 一邊之間的距離大致相等。此外，在本實(shí)施方式中，槽部43形成為將凸?fàn)畈?二等分，但是在其它實(shí)施方式中，例如也可以形成槽部43使得凸?fàn)畈?中的基座2的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)變寬。
根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，如圖6A所示，在分離氣體噴嘴41(42)的兩側(cè)具有平坦的較低的頂面44(第 一頂面)，在較低的頂面44的兩側(cè)方具有較高的頂面45(第二頂面)。凸?fàn)畈?(頂面44)形成分離空間，該分離空間是用于阻止第一和第二反應(yīng)氣體進(jìn)入凸?fàn)畈?與基座2之間并阻止混合的狹窄的空間。
參照?qǐng)D6B，阻止乂人反應(yīng)氣體噴嘴32沿基座2的旋轉(zhuǎn)方向向凸?fàn)畈?流動(dòng)的03氣體進(jìn)入該空間，并且阻止從反應(yīng)氣體噴嘴31沿與基座2的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向向凸?fàn)畈?流動(dòng)的BTBAS氣體進(jìn)入該空間。"阻止氣體進(jìn)入"是指作為從分離氣體噴嘴41噴出的分離氣體的N2氣體在第 一頂面44與基座2的表面之間進(jìn)行擴(kuò)散，在本例中分離氣體吹入與該第 一 頂面4 4相鄰的第二頂面45的下方側(cè)的空間，由此來(lái)自第二頂面45的下方側(cè)空間的氣體無(wú)法進(jìn)入。而"氣體無(wú)法進(jìn)入"不僅是指完全無(wú)法從第二頂面45的下方側(cè)空間進(jìn)入凸?fàn)畈?的下方側(cè)空間的情況，還意味著即使反應(yīng)氣體的一部分進(jìn)入，該反應(yīng)氣體也無(wú)法向分離氣體噴嘴41進(jìn)一步前進(jìn)，因此無(wú)法混合。即，只要能夠起到這種作用，分離區(qū)域D就將第一處理區(qū)域P1和第二處理區(qū)域P2分離。另外，對(duì)于吸附在晶圓上的氣體，當(dāng)然能夠通過(guò)分離區(qū)域D內(nèi)。因而，氣體的進(jìn)入阻止是針對(duì)氣相中的氣體而言的。
參照?qǐng)Dl、圖4以及圖5，在頂板ll的下表面設(shè)置有環(huán)狀的突出部5，該突出部5^皮配置成內(nèi)周》彖面向芯部21的外周面。突出部5在比芯部21靠近外側(cè)的區(qū)域與基座2相對(duì)。另外，突出部5與凸?fàn)畈?形成為一體，凸?fàn)畈?的下表面與突出部5的下表面形成一個(gè)平面。即，突出部5的下表面距基座2的高度與凸?fàn)畈?的下表面(頂面44)距基座2的高度相等。下面，將該高度記為高度h。此外，突出部5與凸?fàn)畈?也可以不必為一體，可以是各自獨(dú)立的。另外，圖4和圖5示出保持將凸?fàn)畈?保留在真空容器1內(nèi)而卸下頂板ll的真空容器l的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
在本實(shí)施方式中，在要成為凸?fàn)畈?的扇形板上形成槽部43,將分離氣體噴嘴41(42)配置在槽部43內(nèi)，由此形成分離區(qū)域D。但是，也可以利用螺紋將兩個(gè)扇形板安裝在頂板ll的下面使得這兩個(gè)扇形板配置在分離氣體噴嘴41(42)的兩側(cè)。
在本實(shí)施方式中，在真空容器l內(nèi)對(duì)具有約300mm的直徑的晶圓W進(jìn)行處理的情況下，凸?fàn)畈?具有沿著離開(kāi)基座的旋轉(zhuǎn)中心140mm的內(nèi)側(cè)圓弧li(圖5)的例如140mm的周向長(zhǎng)度、以及沿著與基座2的凹部24的最外部對(duì)應(yīng)的外側(cè)圓弧lo(圖5)的例如502mm的周向長(zhǎng)度。另外，沿外側(cè)圓弧lo的從凸?fàn)畈?的 一個(gè)側(cè)壁到槽部43跟前的側(cè)壁的周向長(zhǎng)度為約246mm。
另夕卜，凸?fàn)畈?的下表面、即頂面44的從基座2的表面起測(cè)出的高度h(圖6A)例如可以是約0.5mm 約10mm，優(yōu)選約4mm。另夕卜，基座2的轉(zhuǎn)速例如被設(shè)定為lrpm 500rpm。為了確保分離區(qū)域D的分離功能，可以根據(jù)真空容器l內(nèi)的壓力、基座2的轉(zhuǎn)速等，例如通過(guò)實(shí)驗(yàn)等來(lái)設(shè)定凸?fàn)畈?的大小、凸?fàn)畈?的下表
19面(第一頂面44)與基座2的表面之間的高度h。此外，作為分離氣體，在本實(shí)施方式中是N2氣體，但是分離氣體只要不對(duì)氧化硅的成膜造成影響，也可以是He、 Ar氣等惰性氣體、氫氣等。圖7表示圖5的A-A剖視圖的一半，在此表示凸?fàn)畈?以及與凸?fàn)畈?形成為一體的突出部5。參照?qǐng)D7，凸?fàn)畈?在其外緣具有彎曲成L字狀的彎曲部46。為了將凸?fàn)畈?安裝在頂板11上并能夠與頂板11一起從容器主體12分離，彎曲部46與基座2之間以及彎曲部46與容器主體12之間存在微小的間隙，彎曲部46大致填滿基座2與容器主體12之間的空間，從而防止來(lái)自反應(yīng)氣體噴嘴31的第一反應(yīng)氣體(BTBAS)與來(lái)自反應(yīng)氣體噴嘴32的第二反應(yīng)氣體(臭氧)通過(guò)該間隙而混合。將彎曲部46與容器主體12之間的間隙以及彎曲部46與基座2之間的微小的間隙設(shè)為與從基座2到凸?fàn)畈?的頂面44的高度h大致相同的尺寸。在圖示的例子中，彎曲部46的面向基座2的外周面的側(cè)壁構(gòu)成分離區(qū)域D的內(nèi)周壁。
再次參照作為圖5所示的B-B剖視圖的圖1,容器主體12在與基座2的外周面相對(duì)的容器主體12的內(nèi)周部具有凹部。此后，將該凹部稱為排氣區(qū)域6。在排氣區(qū)域6的下方設(shè)置有排氣口61(關(guān)于另 一排氣口 62參照?qǐng)D5),這些排氣口通過(guò)也能夠使用于另一排氣口62的排氣管63連接有真空泵64。另外，排氣管63上設(shè)置有壓力調(diào)整器65。也可以對(duì)所對(duì)應(yīng)的排氣口61、 62設(shè)置多個(gè)壓力調(diào)整器65。
再次參照?qǐng)D5，從上方觀察，排氣口61被配置在第一反應(yīng)氣體噴嘴31與凸?fàn)畈?之間，該凸?fàn)畈?相對(duì)于第一反應(yīng)氣體噴嘴31位于基座的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向的下游。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，排氣口61實(shí)質(zhì)上能夠?qū)ｉT排出來(lái)自第一反應(yīng)氣體噴嘴31的BTBAS氣體。另一方面，從上方觀察，排氣口62被配置在第二反應(yīng)氣體噴嘴32與凸?fàn)畈?之間，該凸?fàn)畈?相對(duì)于第二反應(yīng)氣體噴嘴32 位于基座2的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向的下游。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，排氣口62 實(shí)質(zhì)上能夠?qū)ｉT排出來(lái)自第二反應(yīng)氣體噴嘴32的03氣體。因 而，這樣構(gòu)成的排氣口61、 62能夠輔助分離區(qū)域D防止BTBAS 氣體與03氣體混合。
在本實(shí)施方式中，在容器主體12上設(shè)置有兩個(gè)排氣口 ，但 是在其它實(shí)施方式中，也可以設(shè)置三個(gè)排氣口。例如，也可以 在第二反應(yīng)氣體噴嘴32與分離區(qū)域D之間設(shè)置追加的排氣口 ， 該分離區(qū)域D相對(duì)于第二反應(yīng)氣體噴嘴32位于基座2的順時(shí)針 旋轉(zhuǎn)方向的上游。另外，還可以在容器主體12的底部14的規(guī)定 位置設(shè)置追加的排氣口。在圖示的例子中，通過(guò)將排氣口61、 62設(shè)置在低于基座2的位置上來(lái)從真空容器1的內(nèi)周壁與基座2 的周緣之間的間隙進(jìn)行排氣，但是也可以將排氣口61、 62設(shè)置 在容器主體12的側(cè)壁上。另外，在將排氣口61、 62設(shè)置在容器 主體12的側(cè)壁上的情況下，排氣口61、 62可以位于比基座2高的 位置。在這種情況下，氣體沿基座2的表面流動(dòng)，流入位于比基 座2的表面高的位置的排氣口61、 62。因而，在不吹起真空容器 1內(nèi)的微粒這 一 點(diǎn)上，與將排氣口設(shè)置在例如頂板11上的情況相 比，較為有利。
如圖l、圖4以及圖8所示，在基座2與容器主體12的底部14 之間的空間內(nèi)"&置有作為加熱部的環(huán)狀的加熱單元7，由此，隔 著基座2將基座2上的晶圓W加熱到由工藝制程程序決定的溫 度。另外，在基座2的下方，在基座2的外周的附近圍著加熱單 元7設(shè)置罩部件71，將置有加熱單元7的空間從加熱單元7的外側(cè) 的區(qū)域劃分出來(lái)。罩部件71在上端具有凸緣部71a，為了防止氣 體流入罩部件71內(nèi)，將凸緣部71a配置成基座2的下表面與凸緣 部之間保持微小的間隙。
21再次參照?qǐng)D1，底部14在環(huán)狀的加熱單元7的內(nèi)側(cè)具有隆起 部14a。關(guān)于隆起部14a的上表面，隆起部14a4妄近基座2并且隆 起部14a的上表面與基座2之間留有微小的間隙，隆起部14a接近 和芯部21并且隆起部14a的上表面與芯部21的背面之間留有微 小的間隙。另外，底部14具有供旋轉(zhuǎn)軸22穿過(guò)的中心孔。該中 心孔的內(nèi)徑稍大于旋轉(zhuǎn)軸22的直徑，留有通過(guò)凸緣部20a與殼體 20連通的間隙。吹掃氣體供給管72與凸緣部20a的上部連接。另 外，為了吹掃收納加熱單元7的區(qū)域，多個(gè)吹掃氣體供給管73 以規(guī)定的角度間隔與加熱單元7的下方的區(qū)域連接。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，N 2吹掃氣體從吹掃氣體供給管7 2通過(guò)旋轉(zhuǎn) 軸22與底部14的中心孔之間的間隙、芯部21與底部14的隆起部 14a之間的間隙以及底部14的隆起部14a與基座2的背面之間的 間隙主要流動(dòng)到加熱單元7之上的空間。另外，N2氣體從吹掃 氣體供給管73流動(dòng)到加熱單元7之下的空間。并且，這些N2吹 掃氣體通過(guò)罩部件71的凸緣部71 a與基座2的背面之間的間隙流 到排氣口 61 。在圖9中用箭頭示出N2吹掃氣體的這樣的流動(dòng)。 N2吹掃氣體作為分離氣體而起作用，用于防止第一(第二)反應(yīng) 氣體在基座2的下方的空間迂回流動(dòng)而與第二(第 一)反應(yīng)氣體 混合。
參照?qǐng)D9,在真空容器l的頂板ll的中心部連接有分離氣體 供給管51,由此對(duì)頂板11與芯部21之間的空間52供給作為分離 氣體的N2氣體。對(duì)該空間52供給的分離氣體通過(guò)突出部5與基 座2之間的狹窄間隙50，沿基座2的表面流動(dòng)，到達(dá)排氣區(qū)域6。 該空間52和間隙50內(nèi)充滿了分離氣體，因此反應(yīng)氣體(BTBAS 、 03)不會(huì)經(jīng)由基座2的中心部而混合。即，本實(shí)施方式的成膜裝 置為了將第一處理區(qū)域P1和第二處理區(qū)域P2分離而設(shè)置有中 心區(qū)域C,該中心區(qū)域C是由基座2的旋轉(zhuǎn)中心部和真空容器l劃分成的，具有向基座2的上表面噴出分離氣體的噴出口 。此外， 在圖示的例子中，噴出口相當(dāng)于突出部5與基座2之間的狹窄間 隙50。
再次參照?qǐng)Dl，凸緣部20a上連接有吹掃氣體供給管72,通 過(guò)該吹掃氣體供給管72對(duì)凸緣部20a以及殼體20的內(nèi)部供給吹 掃氣體(N2氣體)。該吹掃氣體通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸22與底部14的隆起部 14a之間的間隙、芯部21與隆起部14a之間的間隙、隆起部14a 與基座2之間的間隙而流到收納有加熱單元7的加熱器收納部。 另 一方面，在加熱器收納部上隔開(kāi)規(guī)定的角度間隔連接有貫通 容器主體12的底部14的多個(gè)吹掃氣體供給管73,通過(guò)多個(gè)吹掃 氣體供給管73從規(guī)定的氣體供給源(未圖示)供給吹掃氣體(N2 氣體等)。該吹掃氣體與從連接在凸緣部20a上的吹掃氣體供給 管72供給并到達(dá)加熱器收納部的吹掃氣體(N2氣體等)一起從罩 部件71與基座2之間的間隙到達(dá)排氣區(qū)域6，從排氣口 61(62)向 排氣裝置64排出。此外，罩部件71的上端設(shè)置有沿基座2的背面 向罩部件71的外側(cè)方向延伸的凸緣部71a,由此防止氣體乂人排氣 區(qū)域6流入加熱器收納部。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，防止第一反應(yīng)氣體和 第二反應(yīng)氣體通過(guò)芯部21、旋轉(zhuǎn)軸22的周邊空間、加熱器收納 部而混合。
另外，如圖4、圖5以及圖10所示，容器主體12的側(cè)壁上形 成有輸送口 15。利用外部的輸送臂10通過(guò)輸送口 15向真空容器1 中或外輸送晶圓W。該輸送口 15設(shè)置有閘閥(未圖示)，由此開(kāi) 閉輸送口 15?；?的作為晶圓收納區(qū)域的凹部24定位于輸送口 15處，當(dāng)閘閥打開(kāi)時(shí),利用輸送臂10向真空容器1內(nèi)輸送晶圓W, 從輸送臂10放置到凹部24上。為了將晶圓W從輸送臂10落到凹 部24中，或?yàn)榱藦陌疾?4抬起晶圓W而設(shè)置有升降銷16(圖10)， 利用升降機(jī)構(gòu)(未圖示)，通過(guò)形成于基座2的凹部24的通孔來(lái)升
23降升降銷。
另外，本實(shí)施方式的成膜裝置中設(shè)置有用于對(duì)裝置整體的 動(dòng)作進(jìn)行控制的控制部1 00 。該控制部1 00例如具有由計(jì)算機(jī)構(gòu)
成的工藝控制器100a、用戶接口部100b以及存儲(chǔ)器裝置100c。 用戶接口部100b具有顯示成膜裝置的動(dòng)作狀況的顯示器、用于 由成膜裝置的操作者選擇工藝制程程序或者由工藝管理者變更 工藝制程程序的參數(shù)的鍵盤、觸摸面板(未圖示)等。另外，控 制部10 0與控制外加熱器7 O 、中心加熱器7 C以及內(nèi)加熱器71的 溫度的溫度調(diào)整器(未圖示)連接，根據(jù)工藝制程程序?qū)囟日{(diào) 整器進(jìn)行控制，控制對(duì)外加熱器70、中心加熱器7C以及內(nèi)加熱 器7I的電力供給的開(kāi)始和停止、以及基座2進(jìn)而晶圓W的溫度。
存儲(chǔ)器裝置1 OOc存儲(chǔ)使工藝控制器100a實(shí)施各種工藝的控 制程序、工藝制程程序以及各種工藝中的參數(shù)等。另外，這些 程序例如具有用于進(jìn)行后述的動(dòng)作(包括下面的實(shí)施方式中的 成膜裝置的動(dòng)作)的步驟群。按照來(lái)自用戶接口部100b的指示， 由工藝控制器100a讀出并執(zhí)行這些控制程序、工藝制程程序。 另外，可以將這些程序保存在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)100d中，通 過(guò)與它們對(duì)應(yīng)的輸入輸出裝置(未圖示)安裝到存儲(chǔ)器裝置100c 上。計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)100d可以是硬盤、CD、 CD-R/RW、 DVD-R/RW、軟盤、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等。另外，也可以通過(guò)通信 線路將程序下載到存儲(chǔ)器裝置100c。
接著，說(shuō)明本實(shí)施方式的成膜裝置的動(dòng)作。第一，旋轉(zhuǎn)基 座2使得凹部24定位于輸送口 15處，打開(kāi)閘閥(未圖示)。第二， 利用輸送臂10通過(guò)輸送口 15向真空容器1輸送晶圓W。在通過(guò)升 降銷16接收晶圓W并從真空容器l引出輸送臂10之后，通過(guò)被升 降機(jī)構(gòu)(未圖示)驅(qū)動(dòng)的升降銷16而將晶圓W下降到凹部24。重 復(fù)五次上述一系列動(dòng)作，將五片晶圓W搭載在基座2上。接著，利用真空泵64對(duì)真空容器1內(nèi)進(jìn)行抽真空到預(yù)先設(shè)定的壓力。從 上面觀察，基座2開(kāi)始繞順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。接著，開(kāi)始對(duì)加熱單 元7(外加熱器70、中心加熱器7C、內(nèi)加熱器7I)供電，乂人基座2 的背面對(duì)載置在基座2的凹部24上的晶圓W進(jìn)行加熱。在通過(guò)熱 電偶80、 8C、 8I確認(rèn)了晶圓W的溫度已穩(wěn)定在^L定的設(shè)定溫度 之后，通過(guò)第一反應(yīng)氣體噴嘴31向第一處理區(qū)域供給第一反應(yīng) 氣體(BTBAS)，通過(guò)第二反應(yīng)氣體噴嘴32向第二處理區(qū)域P2供 給第二反應(yīng)氣體(03)。另外，從分離氣體噴嘴41、 42供給分離 氣體(N。，該分離氣體在頂面44與基座2的上表面之間的空間內(nèi) 向基座2的》走4爭(zhēng)方向的兩個(gè)方向流動(dòng)。
當(dāng)晶圓W通過(guò)第一反應(yīng)氣體噴嘴31下方的第一處理區(qū)域P1 時(shí)，BTBAS分子吸附在晶圓W的表面上，當(dāng)晶圓W通過(guò)第二反 應(yīng)氣體噴嘴32下方的第二處理區(qū)域P2時(shí)，03分子吸附在晶圓W 的表面上，BTBAS分子被03氧化。因而，當(dāng)通過(guò)基座2的旋轉(zhuǎn) 而晶圓W通過(guò)區(qū)域P1、 P2雙方一次時(shí)，在晶圓W的表面上形成 氧化硅的一個(gè)分子層。接著，晶圓W多次交替通過(guò)區(qū)域P1、 P2, 從而在晶圓W的表面上沉積具有規(guī)定膜厚的氧化硅膜。在沉積 了具有規(guī)定膜厚的氧化硅膜之后，停止BTBAS氣體和臭氧氣 體，停止基座2的旋轉(zhuǎn)。然后，通過(guò)與搬入動(dòng)作相反的動(dòng)作，利 用輸送臂10從真空容器1依次搬出晶圓W。
另外，在上述成膜動(dòng)作中，也從分離氣體供給管51供給作 為分離氣體的N2氣體，由此從中心區(qū)域C、即從突出部5與基座 2之間的間隙50沿基座2的表面噴出N2氣體。在本實(shí)施方式中， 作為第二頂面45之下的空間的配置有反應(yīng)氣體噴嘴31(32)的空 間的壓力低于中心區(qū)域以及第 一頂面44與基座2之間的狹窄的 空間的壓力。這是由于與頂面45之下的空間相鄰地設(shè)置有排氣 區(qū)域6、該空間通過(guò)排氣區(qū)域6直接進(jìn)行排氣的緣故。另外，也
25由于狹窄的空間被形成為能夠利用高度h來(lái)保持配置有反應(yīng)氣 體噴嘴31(32)的空間或第 一(第二)處理區(qū)域P1(P2)與狹窄的空 間之間的壓力差。
接著，參照?qǐng)D11說(shuō)明從氣體噴嘴31、 32、 41、 42向真空容 器l內(nèi)供給的氣體的流動(dòng)形態(tài)。圖ll是示意性地表示流動(dòng)形態(tài)的 圖。如圖所示，從第二反應(yīng)氣體噴嘴32噴出的03氣體的一部分 碰到基座2的表面(以及晶圓W的表面)而沿著該表面向與基座2 的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向流動(dòng)。接著，該03氣體被從基座2的旋 轉(zhuǎn)方向的上游側(cè)流動(dòng)過(guò)來(lái)的N2氣體吹回，向基座2的周緣(真空 容器l的內(nèi)周壁)一方改變方向。然后，該03氣體流入排氣區(qū)域6， 通過(guò)排氣口62從真空容器1排出。
從第二反應(yīng)氣體噴嘴32噴出的03氣體的其它部分碰到基 座2的表面(以及晶圓W的表面)而沿該表面向與基座2的旋轉(zhuǎn)方 向相同的方向流動(dòng)。該部分的03氣體主要由于乂人中心區(qū)域C流 動(dòng)的N2氣體以及排氣口 62的吸引力而向排氣區(qū)域6流動(dòng)。另一 方面，該部分的03氣體的少量部分有可能向相對(duì)于第二反應(yīng)氣 體噴嘴32位于基座2的旋轉(zhuǎn)方向的下游側(cè)的分離區(qū)域D流動(dòng)，進(jìn) 入頂面44與基座2之間的間隙。但是，由于將該間隙的高度h設(shè) 定為在所期望的成膜條件下阻止氣體流入該間隙的程度的高 度，因此阻止03氣體進(jìn)入該間隙。即4吏少量的03氣體流入該間 隙，該03氣體也無(wú)法流動(dòng)到分離區(qū)域D的內(nèi)部。流入間隙的少 量03氣體被從分離氣體噴嘴41噴出的分離氣體吹回。因而，如 圖9所示，在基座2的上表面沿旋轉(zhuǎn)方向流動(dòng)的實(shí)質(zhì)上所有的03 氣體都流動(dòng)到排氣區(qū)域6，通過(guò)排氣口62排出。
同樣，防止從第一反應(yīng)氣體噴嘴31噴出而在與基座2的旋 轉(zhuǎn)方向相反的方向上沿基座2的表面流動(dòng)的 一 部分B T B A S氣體部4的頂面44與基座2之間的間隙。即4吏少量的BTBAS氣體流 入，也被從分離氣體噴嘴41噴出的N2氣體吹回。^皮吹回的 BTBAS氣體與來(lái)自分離氣體噴嘴41的N2氣體和從中心區(qū)域C噴 出的N2氣體一起，向基座2的外周緣和真空容器1的內(nèi)周壁流 動(dòng)，經(jīng)由排氣區(qū)域6通過(guò)排氣口 61而排出。
從第 一反應(yīng)氣體噴嘴31向下方側(cè)噴出的并在與基座2的旋 轉(zhuǎn)方向相同的方向上沿基座2的表面(以及晶圓W的表面)流動(dòng) 的其它部分的BTBAS氣體無(wú)法流入到相對(duì)于第 一反應(yīng)氣體噴 嘴31位于旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)的凸?fàn)畈?的頂面44與基座2之間。即 使少量的BTBAS氣體流入，也被從分離氣體噴嘴42噴出的N2氣 體吹回。^皮吹回的BTBAS氣體與來(lái)自分離區(qū)域D的分離氣體噴 嘴42的N2氣體和從中心區(qū)域C噴出的N2氣體一起向排氣區(qū)域6 流動(dòng)，通過(guò)排氣口61排出。
如上所述，分離區(qū)域D能夠防止BTBAS氣體、03氣體流入 分離區(qū)域D、或者充分降低向分離區(qū)域D流入的BTBAS氣體、 03氣體的量、或者吹回向分離區(qū)域D流入的BTBAS氣體、03氣 體。允許吸附在晶圓W上的BTBAS分子和03分子穿過(guò)分離區(qū)域 D，用于膜的沉積。
另外，如圖9和圖11所示，從中心區(qū)域C沿基座2的上表面 向外周緣噴出分離氣體，因此第一處理區(qū)域P1的BTBAS氣體 (第二處理區(qū)域P 2的O 3氣體)無(wú)法流入中心區(qū)域C 。即使第 一 處理 區(qū)域P1的少量BTBAS氣體(第二處理區(qū)域P2的03氣體)流入了中 心區(qū)域C,該BTBAS氣體(03氣體)也被N2氣體吹回，因此阻止 第一處理區(qū)域P1的BTBAS氣體(第二處理區(qū)域P2的03氣體)通過(guò) 中心區(qū)域C流入第二處理區(qū)域P2(第 一 處理區(qū)域P1 )。
另外，也阻止第一處理區(qū)域P1的BTBAS氣體(第二處理區(qū) 域P2的03氣體)通過(guò)基座2與容器主體12的內(nèi)周壁之間的空間流
27入第二處理區(qū)域P2(第一處理區(qū)域P1)。這是由于以下原因從 凸?fàn)畈?向下形成彎曲部46,彎曲部46與基座2之間的間隙以及 彎曲部46與容器主體12的內(nèi)周壁之間的間隙與凸?fàn)畈?的頂面 44距基座2的高度h大致相同的大小，因此實(shí)質(zhì)上回避了兩個(gè)處 理區(qū)域之間的連通。因而，BTBAS氣體從排氣口61排出，03氣 體從排氣口62排出，這兩個(gè)反應(yīng)氣體不會(huì)混合。另外，基座2 的下方的空間祐:從吹掃氣體供給管7 2 、 7 3供給的N 2氣體吹掃。 因而，BTBAS氣體無(wú)法通過(guò)基座2的下方流入第二處理區(qū)域P2。
在晶圓W具有300mm的直徑的情況下，本實(shí)施方式的成膜 裝置的較佳工藝參數(shù)如下。
.基座2的轉(zhuǎn)速1 500轉(zhuǎn)每分鐘(rpm)
'真空容器1的壓力1067Pa(8Torr)
-晶圓溫度約350。C
-BTBAS氣體的流量約100sccm(標(biāo)準(zhǔn)立方厘米每分鐘) -03氣體的流量約10000sccm
-來(lái)自分離氣體噴嘴41、 42的N2氣體的流量約20000sccm .來(lái)自分離氣體供給管51的N2氣體的流量約5000sccm .基座2的轉(zhuǎn)數(shù)600次(依賴于膜厚) 實(shí)驗(yàn)例
接著，說(shuō)明為了驗(yàn)證加熱單元7的溫度控制效果而進(jìn)行的實(shí) 驗(yàn)的結(jié)果。圖12A和圖12B是表示基座2以及載置在其上的晶圓 的溫度分布的曲線圖。在兩圖中，左縱軸表示基座2或晶圓的溫 度，右縱軸表示對(duì)加熱單元7的供給電力相對(duì)于額定值的比例 (%)，橫軸表示距基座2的中心的距離。橫軸之下示意性地圖示 了基座2、載置在其上的晶圓W以及加熱單元7的環(huán)狀加熱元件 7a 7h。
另外，在兩圖中，曲線圖中的實(shí)線Tw表示載置在基座上的晶圓W的溫度分布。具體地說(shuō)，如曲線圖中以令號(hào)示出那樣，
在左邊緣部、中央部以及右邊緣部測(cè)量基座2上的晶圓W的溫
度。為了直接測(cè)量晶圓的溫度，使用配置有熱電偶的測(cè)試晶圓 來(lái)測(cè)量這些溫度。
另一方面，曲線圖中的虛線Ts示出未在基座上載置晶圓W 而測(cè)量的基座2的上表面的溫度。四個(gè)測(cè)量值(國(guó))中的三個(gè)表示 測(cè)量了晶圓W的溫度的左邊緣部、中央部以及右邊緣部的溫度， 除此以外，也測(cè)量了離基座2的旋轉(zhuǎn)中心約50mm的位置的溫度。 此外，為了進(jìn)行測(cè)量，準(zhǔn)備了在各測(cè)量位置設(shè)置有觀察口的頂 板ll,利用放射溫度計(jì)通過(guò)這些觀察口得到這些測(cè)量值。
另外，實(shí)線P示出對(duì)外加熱器70(環(huán)狀加熱元件7a、 7b)、中 心加熱器7C(環(huán)狀加熱元件7c 7f)以及內(nèi)加熱器71(環(huán)狀加熱元 件7g、 7h)的供給電力(對(duì)環(huán)狀加熱元件的供給電力的平均值)。
參照?qǐng)D12A,在對(duì)外加熱器70、中心加熱器7C以及內(nèi)加熱 器7I的供給電力大致固定為額定值的約10~12%的情況下，晶圓 W的溫度以及基座2的上表面的溫度存在沿著從基座2的外周部 向中央部的方向降低的傾向。特別是在距基座2的旋轉(zhuǎn)中心約 50mm的位置上，基座2的上表面的溫度降低約80。C。認(rèn)為這是 由于基座2的溫度通過(guò)保持基座2的芯部21(圖l)而發(fā)散的緣故。
相對(duì)于此，如圖12B所示，可知當(dāng)增大對(duì)內(nèi)加熱器7I(環(huán)狀 加熱元件7g、 7h)的供給電力而設(shè)置溫度梯度時(shí)，晶圓W的溫度 在晶圓W面內(nèi)均勻化。另外，在載置晶圓W的范圍內(nèi)基座2的上 表面的溫度也均勻。通過(guò)這樣獨(dú)立控制外加熱器70、中心加熱 器7C以及內(nèi)加熱器71,能夠提高晶圓W面內(nèi)的溫度均勻性。
如以上說(shuō)明那樣，在本實(shí)施方式的成膜裝置中，沿徑向?qū)?加熱單元7分割成外加熱器70、中心加熱器7C以及內(nèi)加熱器71 三個(gè)，獨(dú)立地控制各加熱器，因此能夠使基座2的溫度均勻化，
29從而能夠提高載置在基座2上的晶圓的溫度的面內(nèi)均勻性。
此外，在上述的實(shí)驗(yàn)中，使用了配置有熱電偶的測(cè)試晶圓， 因而通過(guò)使用熱電偶80、 8C、 8I進(jìn)4亍溫度控制也能實(shí)現(xiàn)圖12A 所示的溫度均勻性是顯而易見(jiàn)的。
另外，根據(jù)本實(shí)施方式的成膜裝置，成膜裝置在被供給 BTBAS氣體的第一處理區(qū)域與被供給03氣體的第二處理區(qū)域 之間具有包括較低的頂面44的分離區(qū)域D ，因此防止BTBAS氣 體(03氣體)流入第二處理區(qū)域P2(第 一 處理區(qū)域P 1),防止與03 氣體(BTBAS氣體)混合。因而，通過(guò)使載置有晶圓W的基座2旋 轉(zhuǎn)而使晶圓W通過(guò)第一處理區(qū)域P1、分離區(qū)域D、第二處理區(qū) 域P2以及分離區(qū)域D而可靠地實(shí)施在MLD(ALD)模式下的氧化 硅膜的沉積。另外，為了更加可靠地防止BTBAS氣體(03氣體) 流入第二處理區(qū)域P2(第 一處理區(qū)域P1)而與03氣體(BTBAS氣 體)混合，分離區(qū)域D還包括噴出N2氣體的分離氣體噴嘴41、 42。 并且，本實(shí)施方式的成膜裝置的真空容器1具有中心區(qū)域C,該 中心區(qū)域C具有噴出N2氣體的噴出孔，因此能夠防止BTBAS氣 體(03氣體)通過(guò)中心區(qū)域C流入第二處理區(qū)域P2(第一處理區(qū)域 P1)而與03氣體(BTBAS氣體)混合。并且，由于BTBAS氣體與 03氣體沒(méi)有混合，因此在基座2上幾乎不會(huì)產(chǎn)生氧化硅的沉積， 從而能夠減輕孩i粒的問(wèn)題。
此外，在本實(shí)施方式的成膜裝置中，基座2具有五個(gè)凹部 24，能夠在一次運(yùn)行中對(duì)載置在對(duì)應(yīng)的五個(gè)凹部24上的五片晶 圓W進(jìn)行處理，但是也可以在五個(gè)凹部24中的一個(gè)凹部24上載 置一片晶圓W，還可以在基座2上僅形成一個(gè)凹部24。
在本發(fā)明的實(shí)施方式的成膜裝置中使用的其它反應(yīng)氣體 也可以是DCS[二氯硅烷]、HCD[六氯乙硅烷]、TMA[三曱基鋁]、 3DMAS[三(二曱胺基)硅烷]、TEMAZ[四(乙基甲基氨基)鋯]、TEMHF[四雙(乙基曱基氨)鉿]、Sr(THD)(雙四曱基甲基庚二 酮酸)鍶、Ti(MPD)(THD)(曱基庚二酮雙四曱基庚二酮酸) 鈦、單氨基硅烷等。
越接近基座2的外周緣就有越大的離心力起作用，因此例 如BTBAS氣體在接近基座2的外周緣的部分以較大的速度流向 分離區(qū)域D。因而，在接近基座2的外周緣的部分，BTBAS氣體 流入頂面44與基座2之間的間隙的可能性較高。因此，如果使凸 狀部4的寬度(沿旋轉(zhuǎn)方向的長(zhǎng)度)越向外周緣越寬，則能夠使 BTBAS氣體難以進(jìn)入該間隙。從該方面出發(fā)，在本實(shí)施方式中， 如上所述凸?fàn)畈?最好具有扇形的上表面形狀。
下面，再次例示凸?fàn)畈?(或者頂面44)的大小。參照?qǐng)D13A 和圖13B，在分離氣體噴嘴41(42)的兩側(cè)形成狹窄的空間的頂面 44的與晶圓中心WO所通過(guò)的路徑對(duì)應(yīng)的圓弧的長(zhǎng)度L可以是 晶圓W的直徑的約l/10 約l/l的長(zhǎng)度，最好是約l/6以上。具體 地說(shuō)，在晶圓W具有300mm的直徑的情況下，優(yōu)選該長(zhǎng)度L是約 50mm以上。在該長(zhǎng)度L較短的情況下，為了有效防止反應(yīng)氣體 流入頂面44與基座2之間的狹窄的空間，必須使該狹窄的空間的 高度h較低。但是，當(dāng)長(zhǎng)度L過(guò)短、將高度h設(shè)得非常低時(shí)，基 座2與頂面44發(fā)生石並撞，從而有可能產(chǎn)生微粒而對(duì)晶圓造成污染 或者損壞晶圓。因而，為了避免基座2與頂面44碰撞，需要用于 抑制基座2的振動(dòng)或者使基座2穩(wěn)定地旋轉(zhuǎn)的方案。另 一方面， 在保持長(zhǎng)度L較短并保持狹窄的空間的高度h較大的情況下，為 了防止反應(yīng)氣體流入頂面44與基座2之間的狹窄的空間，必須降 低基座2的轉(zhuǎn)速，在制造生產(chǎn)率這一點(diǎn)上當(dāng)然不利。根據(jù)這些考 察，優(yōu)選沿著與晶圓中心WO的^^徑對(duì)應(yīng)的圓弧的頂面44的長(zhǎng) 度L是約50mm以上。但是，凸?fàn)畈?或頂面44的大小不限定于 上述大小，也可以按照所使用的工藝參數(shù)、晶圓大小來(lái)進(jìn)行調(diào)整。另外，狹窄的空間只要具有形成從分離區(qū)域D向處理區(qū)域 P1(P2)的分離氣體的流動(dòng)程度的高度，則根據(jù)上述的說(shuō)明顯而 易見(jiàn)那樣，也可以除了根據(jù)所使用的工藝參數(shù)、晶圓大小以外， 例如根據(jù)頂面44的面積來(lái)調(diào)整狹窄的空間的高度h。
另外，在上述的實(shí)施方式中，在設(shè)置于凸?fàn)畈?的槽部43 內(nèi)配置分離氣體噴嘴41(42),在分離氣體噴嘴41(42)的兩側(cè)配置 較低的頂面44。但是，在其它實(shí)施方式中，也可以替代分離氣 體噴嘴41而如圖14所示那樣，在凸?fàn)畈?的內(nèi)部形成沿基座2的 徑向延伸的流-各47,沿該流路47的長(zhǎng)度方向形成多個(gè)氣體噴出 孔40,從這些氣體噴出孔40噴出分離氣體(N2氣體)。
分離區(qū)域D的頂面44不限于平坦面，可以如圖15A所示那樣 彎曲成凹面狀，既可以如圖15B所示那樣為凸面形狀，也可以 如圖15C所示那樣構(gòu)成為波浪形狀。
另夕卜，凸?fàn)畈?也可以構(gòu)成為空心，在空心內(nèi)導(dǎo)入分離氣體。 在這種情況下，也可以如圖16A、圖16B、圖16C所示那樣排列 多個(gè)氣體噴出孔33。
參照?qǐng)D16A,多個(gè)氣體噴出孔33分別具有傾斜的狹縫的形 狀。這些傾斜狹縫(多個(gè)氣體噴出孔33)沿基座2的徑向與相鄰的 狹縫部分重疊。在圖16B中，多個(gè)氣體噴出孔33分別為圓形。 這些圓形的孔(多個(gè)氣體噴出孔33)作為整體沿著向基座2的徑 向延伸的曲折的線進(jìn)行配置。在圖16C中，多個(gè)氣體噴出孔33 分別具有圓弧狀的狹縫的形狀。這些圓弧狀狹縫(多個(gè)氣體噴出 孔33)在基座2的徑向上以規(guī)定的間隔配置。
另外，在本實(shí)施方式中，凸?fàn)畈?大致具有扇形的上表面 形狀，但是在其它實(shí)施方式中，可以具有如圖17A所示的長(zhǎng)方 形或者正方形的上表面形狀。另外，也可以如圖17B所示，凸 狀部4的上表面作為整體是扇形，具有彎曲成凹狀的側(cè)面4Sc。另外，也可以如圖17C所示，凸?fàn)畈?的上表面作為整體是扇形， 具有彎曲成凸?fàn)畹膫?cè)面4Sv。并且，也可以如圖17D所示，凸?fàn)?部4的基座2(圖l)的旋轉(zhuǎn)方向的上游側(cè)的部分具有凹狀的側(cè)面 4Sc，凸?fàn)畈?的基座2(國(guó)l)的旋轉(zhuǎn)方向的下游側(cè)的部分具有平 面狀的側(cè)面4Sf。此外，在圖17A 圖17D中，虛線表示形成于凸 狀部4的槽部43(圖6A、圖6B)。在這些情況下，收納于槽部43 內(nèi)的分離氣體噴嘴41(42)從真空容器1的中央部例如從突出部5 延伸。
另外，也可以替代環(huán)狀加熱元件而利用螺》走狀的加熱元件 來(lái)構(gòu)成用于加熱晶圓的加熱單元7。在這種情況下，能夠使用螺 旋狀地巻繞兩層的一根螺旋狀加熱元件來(lái)替代由環(huán)狀加熱元件 7a、 7b構(gòu)成的外加熱器70,能夠使用螺旋狀地巻繞四層的一根 螺旋狀加熱元件來(lái)替代中心加熱器7C,能夠使用螺旋狀地巻繞 兩層的一根螺旋狀加熱元件來(lái)替代內(nèi)加熱器71。當(dāng)然各螺旋狀 加熱元件的巻數(shù)可以適當(dāng)變更。另外，也可以利用加熱燈來(lái)構(gòu) 成加熱單元7。在這種情況下，沿以基座2的旋轉(zhuǎn)中心為中心的 三個(gè)同心圓配置例如環(huán)狀的多個(gè)燈，在徑向上i殳置外區(qū)、中心 區(qū)以及內(nèi)區(qū)三個(gè)區(qū)，對(duì)每個(gè)區(qū)進(jìn)行溫度控制，由此能夠使基座2 的溫度均勻化。另外，替代在基座2的下方設(shè)置加熱單元7，可 以將加熱單元7設(shè)置在基座2的上方，也可以設(shè)置在上下兩方。 并且，也可以沿徑向?qū)⒓訜釂卧?分割成兩個(gè)或四個(gè)以上是顯而 易見(jiàn)。
并且，也可以替代熱電偶80、 8C、 8I而^f吏用白金測(cè)溫電阻 體、熱每丈電阻。
在其它實(shí)施方式中，也可以如圖18所示那樣配置處理區(qū)域 Pl、 P2以及分離區(qū)域D。參照?qǐng)D18，供給第二反應(yīng)氣體(例如， 03氣體)的第二反應(yīng)氣體噴嘴32比輸送口 15更位于靠近基座2的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)并被設(shè)置在輸送口 15與分離氣體供給噴嘴42之 間。在這種配置下，從各噴嘴以及中心區(qū)域C噴出的氣體也大 致如該圖中箭頭所示那樣流動(dòng)，從而防止兩個(gè)反應(yīng)氣體的混合。 因而，這種配置也能夠?qū)崿F(xiàn)適當(dāng)?shù)腗LD(ALD)模式的沉積。
另外，如已經(jīng)敘述的那樣，也可以利用螺4丁在頂板11的下 表面安裝兩片扇形板使其位于分離氣體噴嘴41(42)的兩側(cè)，由 此構(gòu)成分離區(qū)域D。圖19是表示這種結(jié)構(gòu)的俯視圖。在這種情 況下，為了高效率地發(fā)揮分離區(qū)域D的分離作用，可以考慮分 離氣體、反應(yīng)氣體的噴出率來(lái)決定凸?fàn)畈?與分離氣體噴嘴 41(42)之間的距離、凸?fàn)畈康拇笮　?br> 在上述的實(shí)施方式中，第一處理區(qū)域P1和第二處理區(qū)域P2 相當(dāng)于具有高于分離區(qū)域D的頂面44的頂面45的區(qū)域。但是， 第 一 處理區(qū)域P1和第二處理區(qū)域P2中的至少 一 個(gè)也可以在反 應(yīng)氣體供給噴嘴31(32)的兩側(cè)具有與基座2相對(duì)、低于頂面45的 頂面。這是為了防止氣體流入該頂面與基座2之間的間隙。該頂 面4氐于頂面45,也可以與分離區(qū)域D的頂面44大致相同高4氐。 圖20示出這種結(jié)構(gòu)的一例。如圖所示，在被供給03氣體的第二 處理區(qū)域P2配置扇狀的凸?fàn)畈?0,反應(yīng)氣體噴嘴32配置在形成 于凸?fàn)畈?0的槽部(未圖示)內(nèi)使得將凸?fàn)畈?0的頂面30a分成 兩部分。換言之，該第二處理區(qū)域P2使用于氣體噴嘴供給反應(yīng) 氣體，與分離區(qū)域D同樣地構(gòu)成。此外，也可以與圖16A 圖16C 中示出 一例的空心的凸?fàn)畈客瑯拥貥?gòu)成凸?fàn)畈?0。
另外，只要為了在分離氣體噴嘴41(42)的兩側(cè)形成狹窄的 空間而設(shè)置了較低的頂面(第 一頂面)44，在其它實(shí)施方式中也 可以在反應(yīng)氣體噴嘴31、 32的兩方設(shè)置上述頂面、即低于頂面 45而與分離區(qū)域D的頂面44大致相同高低的頂面，延伸至頂面 44。換言之，如圖21所示，也可以替代凸?fàn)畈?而在頂板11的下
34表面安裝其它凸?fàn)畈?00。凸?fàn)畈?00具有大致圓盤狀的形狀， 與基座2的大致整個(gè)上表面相對(duì)，具有分別收納有氣體噴嘴31、 32、 41、 42并在徑向上延伸的四個(gè)槽400a,并且在凸?fàn)畈?00 之下留有與基座2的狹窄的空間。該狹窄的空間的高度可以與上 述高度h相同程度。當(dāng)使用凸?fàn)畈?00時(shí)，從反應(yīng)氣體噴嘴31(32)
到反應(yīng)氣體噴嘴31(32)的兩側(cè)，從分離氣體噴嘴41(42)噴出的分 離氣體在凸?fàn)畈?00之下(或者在狹窄的空間內(nèi))擴(kuò)散到分離氣 體噴嘴41(42)的兩側(cè)。該反應(yīng)氣體與分離氣體在狹窄的空間合 流，通過(guò)排氣口 61(62)排出。在這種情況下，從反應(yīng)氣體噴嘴
工
混合，/人而能夠?qū)崿F(xiàn)適當(dāng)?shù)腁LD(或者M(jìn)LD)4莫式的沉積。
此外，也可以通過(guò)組合圖16A 圖16C中的任一個(gè)所示的
心的凸?fàn)畈?來(lái)構(gòu)成凸?fàn)畈?00,不使用氣體噴嘴31、 32、 41、
42以及槽400a,而從對(duì)應(yīng)的空心凸?fàn)畈?的噴出孔33分別噴出反
應(yīng)氣體以及分離氣體的氣體。 第一實(shí)施方式的變形例
在上述實(shí)施方式中，旋轉(zhuǎn)基座2的旋轉(zhuǎn)軸22位于真空容器1 的中央部。另外，為了防止反應(yīng)氣體通過(guò)中央部而混合，利用 分離氣體對(duì)芯部21與頂部11之間的空間52進(jìn)行吹掃。但是，在 其它實(shí)施方式中，也可以如圖22那樣構(gòu)成真空容器1。參照?qǐng)D22, 容器主體12的底部14具有中央開(kāi)口 ，在此氣密地安裝收納殼體 80。另外，頂板ll具有中央凹部80a。支柱81被載置在收納殼體 80的底面上，支柱81的上端部到達(dá)中央凹部80a的底面。支柱81 防止從第 一反應(yīng)氣體噴嘴31噴出的第 一反應(yīng)氣體(BTBAS)與從 第二反應(yīng)氣體噴嘴32噴出的第二反應(yīng)氣體(03)通過(guò)真空容器1 的中央部而相互混合。另外，旋轉(zhuǎn)套筒82被設(shè)置成同軸狀地圍著支柱81。旋轉(zhuǎn)套 筒82由安裝在支柱81的外表面上的軸承86、 88以及安裝在收納 殼體80的內(nèi)側(cè)面上的軸承87支承。并且，旋轉(zhuǎn)套筒82在其外表 面安裝有齒輪部85。另外，環(huán)狀的基座2的內(nèi)周面被安裝在旋轉(zhuǎn) 套筒82的外表面。驅(qū)動(dòng)部83收納于收納殼體80中，從驅(qū)動(dòng)部83 延伸的軸上安裝有齒輪84。齒輪84與齒輪85嚙合。根據(jù)這種結(jié) 構(gòu)，由驅(qū)動(dòng)部83不但使旋轉(zhuǎn)套筒82旋轉(zhuǎn)而且使基座2旋轉(zhuǎn)。即， 在圖22的成膜裝置中包括在中心區(qū)域設(shè)置在真空容器l的內(nèi)上 表面與真空容器l的底面之間的支柱81;以及被設(shè)置為使支柱81 位于其內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)套筒8 2,旋轉(zhuǎn)套筒8 2作為基座2的旋轉(zhuǎn)軸發(fā)揮 功能。
在收納殼體80的底部連接有吹掃氣體供給管74,向收納殼 體80供給吹掃氣體。由此，能夠保持收納殼體80的內(nèi)部空間的 壓力高于真空容器1的內(nèi)部空間的壓力來(lái)防止反應(yīng)氣體流入收
納殼體80內(nèi)。因而，收納殼體80內(nèi)不產(chǎn)生成膜，從而能夠降低 維修的頻率。另外，吹掃氣體供給管75分別與從真空容器1的上 外面到凹部80a的內(nèi)壁為止的導(dǎo)管75a連接，向^:轉(zhuǎn)套筒82的上 端部供給吹掃氣體。由于該吹掃氣體，BTBAS氣體和03氣體無(wú) 法通過(guò)凹部80a的內(nèi)壁與旋轉(zhuǎn)套筒82的外表面之間的空間而混 合。圖22中圖示了兩個(gè)吹掃氣體供給管75和導(dǎo)管75a，但是也可 以決定供給管75和導(dǎo)管75a的數(shù)量使得在凹部80a的內(nèi)壁與旋轉(zhuǎn) 套筒82的外表面之間的空間附近可靠地防止BTBAS氣體與03 氣體的混合。
在圖22的實(shí)施方式中，凹部80a的側(cè)面與旋轉(zhuǎn)套筒82的上端 部之間的空間相當(dāng)于噴出分離氣體的噴出孔，并且由該分離氣 體噴出孔、旋轉(zhuǎn)套筒82以及支柱81構(gòu)成位于真空容器1的中心部 的中心區(qū)域。
36另外，在圖22中也如參照?qǐng)D1 圖3進(jìn)行說(shuō)明的那樣，加熱 單元7由外加熱器70、中心加熱器7C以及內(nèi)加熱器7I構(gòu)成，如 參照?qǐng)D3進(jìn)行說(shuō)明的那樣，設(shè)置有熱電偶80、 8C、 81。因而， 在圖22所示的成膜裝置中，也如由上述實(shí)驗(yàn)所驗(yàn)證的那樣，能 夠提高基座2以及載置在其上的晶圓W的溫度均勻性。
另外，在本發(fā)明的實(shí)施方式(包括后述的實(shí)施方式)中，不 限于使用兩種反應(yīng)氣體，能夠也應(yīng)用于對(duì)基板上按順序供給三 種以上的反應(yīng)氣體情況。在該情況下，例如按第一反應(yīng)氣體噴 嘴、分離氣體噴嘴、第二反應(yīng)氣體噴嘴、分離氣體噴嘴、第三 反應(yīng)氣體噴嘴以及分離氣體噴嘴的順序在真空容器l的周向上 配置各氣體噴嘴，只要如已述的實(shí)施方式那樣構(gòu)成包括各分離 氣體噴嘴的分離區(qū)域即可。
第二實(shí)施方式
接著，參照?qǐng)D23 圖26來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施方式的成 膜裝置。第二實(shí)施方式與第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)在于利用放 射溫度計(jì)代替第一實(shí)施方式中的熱電偶80、 8C、 8I來(lái)測(cè)量基座 2的溫度。下面，主要以不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說(shuō)明。
參照?qǐng)D23,容器主體12的底部14形成有通孔1400、 140C、 1401。另外，在底部14的下表面安裝有與通孔140O相連的導(dǎo)入 件1410、與通孔140C相連的導(dǎo)入件141C以及與通孔140I相連的 導(dǎo)入件1411。如圖24所示，通孔140O形成在能夠,人導(dǎo)入件1410 通過(guò)加熱元件7a與7b之間看到基座2的背面的位置。通孔140C 形成在能夠從導(dǎo)入件141C通過(guò)加熱元件7d與7e之間看到基座2 的背面的位置。通孔14 01形成在能夠乂人導(dǎo)入件1411通過(guò)加熱元 件7g與7h之間看到基座2的背面的位置。另外，如圖23所示，在 導(dǎo)入件1410的下方配置有放射溫度計(jì)80,在導(dǎo)入件141C的下 方配置有放射溫度計(jì)8C,在導(dǎo)入件141I的下方配置有放射溫度計(jì)81。
由放射溫度計(jì)8O通過(guò)導(dǎo)入件141O和通孔140O來(lái)測(cè)量基座 2的由外加熱器70加熱的部分的溫度。放射溫度計(jì)80對(duì)溫度調(diào) 整器(未圖示)輸出信號(hào)，溫度調(diào)整器根據(jù)從放射溫度計(jì)8 O輸入 的信號(hào)生成溫度調(diào)整用信號(hào)，并向與外加熱器(環(huán)狀加熱元件 7a、 7b)連接的電源裝置(未圖示)輸出該信號(hào)。電源裝置按照所 輸入的溫度調(diào)整用信號(hào)對(duì)外加熱器70供電。由此，對(duì)基座2的 由外加熱器70加熱的部分的溫度進(jìn)行控制。同樣，通過(guò)放射溫 度計(jì)8C和8I測(cè)量基座2的由中心加熱器7C和內(nèi)加熱器7I加熱的 部分的溫度并進(jìn)行控制。
本實(shí)施方式的成膜裝置除利用放射溫度計(jì)80、 8C、 81來(lái)測(cè) 量晶圓W的溫度以外，能夠與第 一 實(shí)施方式的成膜裝置同樣地 進(jìn)行動(dòng)作。因此，省略本實(shí)施方式的成膜裝置的動(dòng)作的說(shuō)明。
另外，在本實(shí)施方式的成膜裝置中，在使用放射溫度計(jì)80、 8C、 8I進(jìn)行與在第一實(shí)施方式中說(shuō)明的實(shí)驗(yàn)相同的實(shí)驗(yàn)時(shí)，得 到大致相同的結(jié)果。即，根據(jù)本實(shí)施方式的成膜裝置，沿徑向 將加熱基座2的加熱單元7分成外加熱器70、中心加熱器7C以及 內(nèi)加熱器7I三個(gè)部分，通過(guò)》文射溫度計(jì)80、 8C、 8I獨(dú)立地測(cè)量 基座2的由外加熱器70、中心加熱器7C以及內(nèi)加熱器7I加熱的 部分的溫度并進(jìn)行控制，因此能夠提高載置在基座2上的晶圓的 溫度的面內(nèi)均勻性。
另外，本實(shí)施方式的成膜裝置在被供給BTBAS氣體的第一 處理區(qū)域與被供給O 3氣體的第二處理區(qū)域之間具有包括較低 的頂面44的分離區(qū)域D,因此防止BTBAS氣體(03氣體)流入第 二處理區(qū)域P2(第 一處理區(qū)域P1),防止與03氣體(BTBAS氣體) 混合。因而，通過(guò)使載置有晶圓W的基座2旋轉(zhuǎn)來(lái)使晶圓W通過(guò) 第一處理區(qū)域P1、分離區(qū)域D、第二處理區(qū)域P2以及分離區(qū)域D，可靠地實(shí)施MLD(ALD)模式下的氧化硅膜的沉積。另外，為了 更可靠地防止BTBAS氣體(03氣體)流入第二處理區(qū)域P2(第一 處理區(qū)域P1)而與03氣體(BTBAS氣體)混合，分離區(qū)域D還包括 噴出N2氣體的分離氣體噴嘴41、 42。并且，本實(shí)施方式的成膜 裝置的真空容器l具有中心部區(qū)域C,該中心部區(qū)域C具有噴出 N2氣體的噴出口 ，因此能夠防止BTBAS氣體(03氣體)通過(guò)中心 部區(qū)域C流入第二處理區(qū)域P2(第 一處理區(qū)域P1)而與03氣體 (BTBAS氣體)混合。并且，由于BTBAS氣體與03氣體沒(méi)有混合， 因此在基座2上幾乎不會(huì)產(chǎn)生氧化硅的沉積，從而能夠減輕微粒 的問(wèn)題。
第二實(shí)施方式的變形例l
另外，如上所述，在本發(fā)明的實(shí)施方式的成膜裝置的真空 容器l中，由放射溫度計(jì)80、 8C、 8I通過(guò)形成于容器主體12的 底部14的通孔1400、 140C、 140I來(lái)測(cè)量基座2的背面的溫度并 進(jìn)行控制。在這種情況下，當(dāng)在基座2的背面沉積氧化硅等膜時(shí)， 被測(cè)量面的放射率發(fā)生變化，從而實(shí)際的溫度與測(cè)量溫度偏離。 為了防止或減少膜在背面沉積來(lái)保持測(cè)量精確度，如在第一實(shí) 施方式中參照?qǐng)D9所說(shuō)明的那樣，從吹掃供給管72和73使吹掃氣 體(N2氣體)流過(guò)，對(duì)收納加熱單元7的空間進(jìn)行吹掃。為了進(jìn)一 步提高該吹掃效果，如圖25所示，也可以在加熱單元7與基座2 的背面之間設(shè)置隔離板700。在圖示的例子中，隔離板700由底 部14的隆起部14a的上l殳部以及罩部件71的上端來(lái)支7 義，在隔離 板700與基座2的背面之間形成微小空間。該空間的高度(隔離板 700與基座2之間的距離)例如可以與之前說(shuō)明的頂面44距基座2 的上表面的高度h為相同程度。如上所述，該高度h為能夠充分 減少氣體進(jìn)入具有該高度h的空間的程度。另外，由圖25可知， 從吹掃氣體供 管72供給的吹掃氣體(N2氣體)通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸22與 底部14中央的開(kāi)口之間的間隙、以及隆起部14a與芯部21之間的間隙到達(dá)上述微小空間，通過(guò)該空間流向排氣區(qū)域6。由此，能
夠基本上防止反應(yīng)氣體(例如BTBAS和03)從排氣區(qū)域6向微小 空間擴(kuò)散。因而，能夠基本上防止膜在基座2的背面沉積。 第二實(shí)施方式的變形例2
另外，在本實(shí)施方式中，也能夠與第一實(shí)施方式的變形例 同樣地進(jìn)行變形。即，在圖26所示的變形例的成膜裝置中，如 在第一實(shí)施方式中參照?qǐng)D1 圖3說(shuō)明的那樣，加熱單元7由外加 熱器70、中心加熱器7C以及內(nèi)加熱器7I構(gòu)成，能夠由放射溫度 計(jì)80、 8C、 8I通過(guò)設(shè)置在真空容器l的底部的通孔1400、 140C、 140I來(lái)測(cè)量基座2的溫度并進(jìn)行控制。因而，在圖26所示的成膜 裝置中，也如上述實(shí)驗(yàn)所驗(yàn)證的那樣，能夠提高基座2以及載置 在其上的晶圓W的溫度均勻性。
第三實(shí)施方式
下面，參照?qǐng)D27 圖29并以與第一和第二實(shí)施方式的不同 點(diǎn)為中心來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的第三實(shí)施方式的成膜裝置。
在本實(shí)施方式中，基座2具有約20mm的厚度和具有約 980mm的直徑的圓板形狀，由石英制成。另外，基座2在中央具 有圓形的開(kāi)口部，在開(kāi)口部的周圍由圓筒形狀的芯部21從上下 夾住而被保持。芯部21被固定在旋轉(zhuǎn)軸22上，由驅(qū)動(dòng)部23旋轉(zhuǎn) 旋轉(zhuǎn)軸22,以上與第一和第二實(shí)施方式相同。
在本實(shí)施方式的基座2中，凹部24的底是透明的，如圖28 所示，通過(guò)凹部24能夠看到配置在基座2的下方的加熱單元7。 由此，從加熱單元7放射的光、熱(紅外線等)透過(guò)基座2的凹部 24的底而照射到晶圓上。因此，主要利用來(lái)自加熱單元7的放射 光來(lái)加熱晶圓W。另一方面，基座2的除凹部24以外的部分被表 面粗化而不透明。例如能夠利用噴砂處理、使用磨石等的機(jī)械 研磨、或者使用了^L定的蝕刻液的蝕刻來(lái)將該部分表面粗化。由此，來(lái)自加熱單元7的放射光在不透明部分^皮吸收、散射、反 射，因此防止頂才反11以及后述的凸?fàn)畈?被過(guò)度加熱。此外，除 凹部24以夕卜的#皮表面粗化的面可以是基座2的與凹部24所在的 面相同的面，也可以是與凹部24所在的面相反的面，也可以是 兩面。其中，存在反應(yīng)氣體吸附在凹部24所在的面來(lái)沉積薄膜 的情況，因此當(dāng)對(duì)該面進(jìn)行表面粗化時(shí)，有可能所沉積的薄膜 剝離而容易產(chǎn)生微粒。因此，最好是對(duì)與凹部24所在的面相反 的面進(jìn)行表面粗化。另外，根據(jù)成膜時(shí)的晶圓溫度，凹部24以 外的部分也可以是透明的。
此外，載置晶圓的凹部24的里面可以典型i也為平坦，也可 以在不損害對(duì)來(lái)自加熱單元7的放射的透射性的范圍內(nèi)存在凹 凸。例如，可以對(duì)凹部24的背面進(jìn)行加工來(lái)形成多個(gè)凸透鏡(或 者微型透鏡)。由此，使來(lái)自加熱單元7的放射光分散，從而能 夠均勻地加熱載置在凹部24上的晶圓。
并且，也可以對(duì)凹部24的底的透明度i殳置分布。能夠改變 凹部24的底的研磨度，使得來(lái)自加熱單元7的放射光的透射度例 如在凹部24的中央較高、在周緣部較低。
再次參照?qǐng)D27，在容器主體12的底部14設(shè)置有通孔14b, 其相對(duì)于底部14的上表面(真空容器1的底面)傾斜規(guī)定角度地 延伸；以及導(dǎo)入件(port)14p，其以與通孔14b大致相同的角度傾 斜安裝在通孔14b之下。調(diào)整該角度使得能夠從導(dǎo)入件14p看到 載置在基座2的凹部24上的晶圓W的背面。由》文射溫度計(jì)80通過(guò) 導(dǎo)入件14p、通孔14b以及基座2來(lái)測(cè)量晶圓W的溫度。才艮據(jù)由放 射溫度計(jì)80測(cè)量出的晶圓W的溫度，由控制部100控制從電源裝 置(未圖示)對(duì)加熱單元7供給的電力，從而控制工藝制程程序所 指定的晶圓W的溫度。
本實(shí)施方式的成膜裝置除了由放射溫度計(jì)80測(cè)量晶圓W的溫度以外，能夠與第 一 實(shí)施方式的成膜裝置同樣地進(jìn)行動(dòng)作。 因此，省略本實(shí)施方式的成膜裝置的動(dòng)作的說(shuō)明。
根據(jù)本實(shí)施方式的成膜裝置，與第一和第二實(shí)施方式的成
膜裝置同樣地在氣相中反應(yīng)氣體之間不會(huì)混合，因此能夠?qū)崿F(xiàn)
適當(dāng)?shù)腗LD(ALD)模式的沉積。
另外，本實(shí)施方式的成膜裝置包括石英制的基座2，作為 基座2的基板載置部的凹部24的底是透明的，因此來(lái)自配置在基 座2的下方的加熱單元7的放射光基本上直接照射到載置在凹部 24的晶圓W上，由此對(duì)晶圓W進(jìn)行加熱。在例如由石灰、SiC等制 作的基座中，存在如下問(wèn)題對(duì)基座整體進(jìn)行加熱，利用該熱 量(熱傳導(dǎo)、輻射熱)對(duì)基座上的晶圓進(jìn)行加熱，因此直到整個(gè) 基座被加熱需要較長(zhǎng)時(shí)間和較大電力。另外，在這種基座中還 存在如下問(wèn)題在加熱時(shí)易于穩(wěn)定溫度，但是一旦要降低溫度 時(shí)也需要較長(zhǎng)的時(shí)間。期望解決這種問(wèn)題。
但是，在本實(shí)施方式的成膜裝置中，晶圓W被來(lái)自加熱單 元7的放射光大致直接加熱，因此能夠在短時(shí)間內(nèi)加熱晶圓W， 而通過(guò)停止放射光的照射并使晶圓W散熱，能夠在短時(shí)間內(nèi)冷 卻。因而，能夠縮短升降溫所需的時(shí)間，使成膜裝置的實(shí)際工 作時(shí)間變長(zhǎng)，并且能夠提高制造生產(chǎn)率。而且，能夠降低用于 晶圓加熱的電力，因此在制造成本這一 點(diǎn)上是有利的。
另外，基座2的凹部24的底是透明的，因此能夠使用放射 溫度計(jì)80從晶圓W背面測(cè)量晶圓W的溫度。在^f吏用由SiC等制作 的基座的情況下，通常由配置在基座的背面附近的熱電偶隔著 基座間接地測(cè)量晶圓W的溫度，但是根據(jù)本實(shí)施方式，能夠直 接監(jiān)控工藝中的晶圓溫度。并且，由放射溫度計(jì)80—邊監(jiān)控晶 圓W的溫度， 一邊根據(jù)規(guī)定的溫度控制方式控制溫度，由此能 夠?qū)⒕AW穩(wěn)定地保持在規(guī)定的溫度。
此外，也能夠在頂板ll上設(shè)置通孔和導(dǎo)入件，由放射溫度
42計(jì)從晶圓W的上表面測(cè)量晶圓溫度。其中，放射率根據(jù)沉積在 晶圓W上表面的膜(在上述的說(shuō)明中為氧化硅膜)及其膜厚而發(fā) 生變化，因此需要對(duì)放射率進(jìn)行補(bǔ)償。另外，也可以使用多個(gè)
放射溫度計(jì)直接測(cè)量載置在基座2的凹部24上的晶圓W的溫度。 與第二實(shí)施方式同樣地使用三個(gè)放射溫度計(jì)，根據(jù)利用這些放 射溫度計(jì)得到的溫度測(cè)量的結(jié)果來(lái)分別控制加熱單元7的外加 熱器70、中心加熱器7C以及內(nèi)加熱器71，由此能夠提高晶圓W 的溫度的面內(nèi)均勻性。
第三實(shí)施方式的變形例
另外，在本實(shí)施方式中，也能夠與第一實(shí)施方式的變形例 同樣地進(jìn)行變形。即，在圖28所示的變形例的成膜裝置中，基 座2是石英制的，能夠由加熱單元7通過(guò)作為基板載置部的凹部 24的底部對(duì)載置在凹部24上的晶圓W進(jìn)行加熱。并且，如果在 除了凹部24的底部以外的部分例如通過(guò)噴砂對(duì)表面(背面)進(jìn)行 表面粗化，則不會(huì)由加熱單元7直接加熱頂板11、凸?fàn)畈?。另 外，在圖28的真空容器1中，加熱單元7也例如由環(huán)狀加熱元件 構(gòu)成，能夠利用來(lái)自加熱元件的放射光加熱晶圓W。并且，由 放射溫度計(jì)80通過(guò)導(dǎo)入件14p、通孔14b以及基座2來(lái)測(cè)量晶圓W 的溫度，根據(jù)測(cè)量結(jié)果控制晶圓W的溫度。而且，也能夠使用 多個(gè)放射溫度計(jì)。根據(jù)以上，在變形例的成膜裝置中，也起到 與之前說(shuō)明的本發(fā)明實(shí)施方式的成膜裝置相同的效果。
另外，在上述成膜裝置中，也可以代替電阻發(fā)熱體而由加 熱燈來(lái)構(gòu)成對(duì)晶圓進(jìn)行加熱的加熱單元7。另外，代替在基座2 的下方設(shè)置加熱單元7，可以設(shè)置在基座2的上方，還可以設(shè)置 在上下兩方。在將加熱單元7設(shè)置在基座2的上方的情況下，如 圖29所示，可以在凸?fàn)畈?與頂板11之間設(shè)置加熱單元7用的間 隙，通過(guò)該間隙沿頂板11的下表面配置環(huán)狀的加熱單元7。在這種情況下也能夠通過(guò)基座2的旋轉(zhuǎn)對(duì)載置在基座2的基板載置區(qū) 域上的晶圓W進(jìn)行加熱。另外，在這種情況下，凸?fàn)畈?例如也 可以由石英形成。并且，為了防止加熱單元7暴露于反應(yīng)氣體中， 最好在加熱單元7的下方配置例如由石英形成的大致圓形狀的 面板。并且，在這種情況下，也可以設(shè)置貫通頂板ll的氣體管， 向由該面板和頂板1 1的下表面劃分出來(lái)的區(qū)域供給吹掃氣體。
在圖30中示出使用了以上敘述的成膜裝置的基板處理裝 置。圖30中，附圖標(biāo)記101例如是收納25片晶圓的被稱為前開(kāi)式 晶圓傳送盒(Front Opening Unified Pod)的密閉型輸送容器，附 圖標(biāo)記102是配置有輸送臂103的大氣輸送室，附圖標(biāo)記104、 105 是能夠在大氣氣氛與真空氣氛之間切換氣氛的加載互鎖真空室 (預(yù)備真空室)，附圖標(biāo)記106是配置有兩個(gè)輸送臂107的真空輸 送室，附圖標(biāo)記108、 109是本發(fā)明的實(shí)施方式的成膜裝置。在 從外部將輸送容器101輸送到具有未圖示的載置臺(tái)的輸入輸出 部并與大氣輸送室102連接之后，通過(guò)未圖示的開(kāi)閉機(jī)構(gòu)打開(kāi)蓋 來(lái)由輸送臂103從該輸送容器101內(nèi)取出晶圓。接著，將晶圓搬 入到加載互鎖真空室104(105)并將該室內(nèi)從大氣氣氛切換到真 空氣氛，之后由輸送臂107取出晶圓并搬入到成膜裝置108、 109 中的一個(gè)，進(jìn)行已述的成膜。這樣通過(guò)具有多個(gè)、例如兩個(gè)例 如五片處理用的本發(fā)明的成膜裝置，能夠以較高生產(chǎn)率實(shí)施所 謂的ALD(MLD)。
參照上述實(shí)施方式說(shuō)明了本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于所公 開(kāi)的實(shí)施方式，能夠在權(quán)利要求所述的本發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)行各 種變形、變更。
相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)要求2008年9月4日提交的日本專利申請(qǐng) 2008—227023號(hào)、2008—227025號(hào)以及2008—227026號(hào)的伊乙先4又， 在此引用其全部?jī)?nèi)容。
4權(quán)利要求
1.一種成膜裝置，在容器內(nèi)執(zhí)行將相互反應(yīng)的至少兩種反應(yīng)氣體按順序供給到基板上的循環(huán)來(lái)在該基板上生成反應(yīng)生成物的層，由此沉積膜，該成膜裝置包括基座，其能旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在上述容器內(nèi)；基板載置區(qū)域，其設(shè)置在上述基座的一個(gè)面上，用于載置上述基板；加熱單元，其包括能夠獨(dú)立控制的多個(gè)加熱部，用于對(duì)上述基座進(jìn)行加熱；第一反應(yīng)氣體供給部，其構(gòu)成為對(duì)上述一個(gè)面供給第一反應(yīng)氣體；第二反應(yīng)氣體供給部，其沿上述基座的旋轉(zhuǎn)方向離開(kāi)上述第一反應(yīng)氣體供給部，構(gòu)成為對(duì)上述一個(gè)面供給第二反應(yīng)氣體；分離區(qū)域，其沿上述旋轉(zhuǎn)方向位于被供給上述第一反應(yīng)氣體的第一處理區(qū)域和被供給上述第二反應(yīng)氣體的第二處理區(qū)域之間，用于分離上述第一處理區(qū)域和上述第二處理區(qū)域；中央?yún)^(qū)域，其為了分離上述第一處理區(qū)域和上述第二處理區(qū)域而位于上述容器的大致中央，具有沿上述一個(gè)面噴出第一分離氣體的噴出孔；以及排氣口，其為了對(duì)上述容器進(jìn)行排氣而設(shè)置在上述容器內(nèi)，其中，上述分離區(qū)域包括分離氣體供給部，其供給第二分離氣體；以及頂面，其與上述基座的上述一個(gè)面相對(duì)而形成狹窄的空間，在該狹窄的空間內(nèi)上述第二分離氣體能夠從上述分離區(qū)域流向上述處理區(qū)域側(cè)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的成膜裝置，其特征在于， 還具有多個(gè)溫度傳感器，該多個(gè)溫度傳感器與上述多個(gè)加熱部相對(duì)應(yīng)地_沒(méi)置，獨(dú)立測(cè)量由對(duì)應(yīng)的加熱部加熱的上述基座 部分的溫度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的成膜裝置，其特征在于， 上述溫度傳感器是熱電偶和放射溫度計(jì)中的任一個(gè)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的成膜裝置，其特征在于， 上述溫度傳感器是放射溫度計(jì)，由該》支射溫度計(jì)測(cè)量上述基座的與上述 一 個(gè)面相反的 一 側(cè)的另 一 個(gè)面的溫度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的成膜裝置，其特征在于， 還具有板狀部件，該板狀部件面對(duì)上述基座的上述另一個(gè)面并與該另 一個(gè)面之間形成空間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的成膜裝置，其特征在于， 還具有吹掃氣體供給管，該吹掃氣體供給管將吹掃氣體供給到上述另 一個(gè)面與上述板狀部件之間的上述空間中。
7. —種成膜方法，在容器內(nèi)執(zhí)行將相互反應(yīng)的至少兩種反 應(yīng)氣體按順序供給到基板上的循環(huán)來(lái)在該基板上生成反應(yīng)生成 物的層，由此沉積膜，該成膜方法包括以下步驟載置的步驟，將上述基板載置在基座上，該基座能旋轉(zhuǎn)地 設(shè)置在成膜裝置的容器內(nèi)并在一個(gè)面上具有基板載置區(qū)域； 旋轉(zhuǎn)的步驟，使載置了上述基板的基座旋轉(zhuǎn)； 加熱步驟，使用加熱單元來(lái)對(duì)上述基座進(jìn)行加熱，該加熱 單元包括能夠獨(dú)立控制的多個(gè)加熱部，用于對(duì)上述基座進(jìn)行加 熱；供給第一反應(yīng)氣體的步驟，從第一反應(yīng)氣體供給部對(duì)上述 一個(gè)面供給第一反應(yīng)氣體；供給第二反應(yīng)氣體的步驟，從沿著上述基座的旋轉(zhuǎn)方向離 開(kāi)上述第一反應(yīng)氣體供給部的第二反應(yīng)氣體供給部對(duì)上述一個(gè) 面供給第二反應(yīng)氣體；使第一分離氣體流動(dòng)的步驟，從設(shè)置在分離區(qū)域內(nèi)的分離 氣體供給部供給第一分離氣體，在形成于上述分離區(qū)域的頂面與上述基座之間的狹窄的空間內(nèi)使上述第 一 分離氣體從上述分 離區(qū)域流向處理區(qū)域側(cè)，上述分離區(qū)域位于從上述第一反應(yīng)氣 體供給部供給上述第一反應(yīng)氣體的第一處理區(qū)域與從上述第二反應(yīng)氣體供給部供給上述第二反應(yīng)氣體的第二處理區(qū)域之間； 供給第二分離氣體的步驟，從形成在位于上述容器的中央部的中央?yún)^(qū)域內(nèi)的噴出孔供給第二分離氣體；以及 排氣步驟，對(duì)上述容器內(nèi)進(jìn)行排氣。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的成膜方法，其特征在于， 還具有測(cè)量步驟，在該測(cè)量步驟中，利用多個(gè)溫度傳感器測(cè)量上述基座的溫度，該多個(gè)溫度傳感器與上述多個(gè)加熱部相 對(duì)應(yīng)地^殳置，獨(dú)立測(cè)量上述基座的由上述多個(gè)加熱部加熱的部 分的溫度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的成膜方法，其特征在于， 還具有控制溫度步驟，在該控制溫度步驟中，根據(jù)在上述測(cè)量步驟中由上述多個(gè)溫度傳感器測(cè)量到的多個(gè)測(cè)量值來(lái)控制 上述基座的溫度。
10. —種成膜裝置，在容器內(nèi)執(zhí)行將相互反應(yīng)的至少兩種 反應(yīng)氣體按順序供給到基板上的循環(huán)來(lái)在該基板上生成反應(yīng)生 成物的層，由此沉積膜，該成膜裝置包括加熱部，其構(gòu)成為對(duì)上述基板進(jìn)行放射光加熱；基座，其能旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在上述成膜裝置的容器內(nèi)； 基板載置區(qū)域，其設(shè)置在上述基座的一個(gè)面上，用于載置 上述基板；第一反應(yīng)氣體供給部，其構(gòu)成為對(duì)上述一個(gè)面供給第一反 應(yīng)氣體；第二反應(yīng)氣體供給部，其沿上述基座的旋轉(zhuǎn)方向離開(kāi)上述 第一反應(yīng)氣體供給部，構(gòu)成為對(duì)上述一個(gè)面供給第二反應(yīng)氣體；分離區(qū)域，其沿上述旋轉(zhuǎn)方向位于被供給上述第一反應(yīng)氣 體的第 一處理區(qū)域與被供給上述第二反應(yīng)氣體的第二處理區(qū)域之間，用于分離上述第一處理區(qū)域和上述第二處理區(qū)域；中央?yún)^(qū)域，其為了分離上述第一處理區(qū)域和上述第二處理區(qū)域而位于上述容器的大致中央，具有沿上述一個(gè)面噴出第一分離氣體的噴出孔；以及排氣口 ，其為了對(duì)上述容器進(jìn)行排氣而設(shè)置在上述容器內(nèi)， 其中，上述分離區(qū)域包括分離氣體供給部，其供給第二分離氣體；以及頂面，其與上述基座的上述一個(gè)面相對(duì)而形成狹窄的空間，在該狹窄的空間內(nèi)上述第二分離氣體能夠從上述分離區(qū)域流向上述處理區(qū)域側(cè)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的成膜裝置，其特征在于， 上述基板載置區(qū)域能夠使來(lái)自上述加熱部的放射光透過(guò)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的成膜裝置，其特征在于， 在上述基座中，對(duì)上述一個(gè)面的除了上述基板載置區(qū)域以外的區(qū)域和與上述一個(gè)面相反一側(cè)的面中的與上述基板載置區(qū) 域不相面對(duì)的區(qū)域中的一個(gè)或雙方進(jìn)4亍表面^EL化。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的成膜裝置，其特征在于， 還具有放射溫度計(jì)，用于測(cè)量載置在上述基板載置區(qū)域上的上述基板的溫度。
14. 一種成膜方法，在容器內(nèi)執(zhí)行將相互反應(yīng)的至少兩種 反應(yīng)氣體按順序供給到基板上的循環(huán)來(lái)在該基板上生成反應(yīng)生成物的層，由此沉積膜，該成膜方法具有以下步驟載置的步驟，將上述基板載置在基座上，該基座能旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在成膜裝置的容器內(nèi)并在一個(gè)面上具有基板載置區(qū)域； 旋轉(zhuǎn)的步驟，使載置了上述基板的基座旋轉(zhuǎn)； 放射加熱步驟，對(duì)上述基板進(jìn)行放射光加熱；供給第一反應(yīng)氣體的步驟，從第一反應(yīng)氣體供給部對(duì)上述一個(gè)面供給第一反應(yīng)氣體；供給第二反應(yīng)氣體的步驟，從沿著上述基座的旋轉(zhuǎn)方向離 開(kāi)上述第一反應(yīng)氣體供給部的第二反應(yīng)氣體供給部對(duì)上述一個(gè)面供給第二反應(yīng)氣體；使第一分離氣體流動(dòng)的步驟，從設(shè)置在分離區(qū)域內(nèi)的分離 氣體供給部供給第一分離氣體，在形成于上述分離區(qū)域的頂面與上述基座之間的狹窄的空間內(nèi)使上述第一分離氣體從上述分 離區(qū)域流向處理區(qū)域側(cè)，其中，上述分離區(qū)域位于從上述第一 反應(yīng)氣體供給部供給上述第 一反應(yīng)氣體的第 一處理區(qū)域和從上 迷第二反應(yīng)氣體供給部供給上述第二反應(yīng)氣體的第二處理區(qū)域之間；供給第二分離氣體的步驟，從形成在位于上述容器的中央 部的中央部區(qū)域內(nèi)的噴出孔供給第二分離氣體；以及 排氣步驟，對(duì)上述容器內(nèi)進(jìn)行排氣。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的成膜方法，其特征在于， 上述基板載置區(qū)域能夠使來(lái)自上述加熱部的放射光透過(guò)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的成膜方法，其特征在于， 在上述基座中，對(duì)上述一個(gè)面的除了上述基板載置區(qū)域以外的區(qū)域和與上述一 個(gè)面相反一側(cè)的面的不面向上述基板載置 區(qū)域的區(qū)域中的一個(gè)或雙方進(jìn)行表面粗化。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的成膜方法，其特征在于， 還包括測(cè)量步驟，在該測(cè)量步驟中，利用放射溫度計(jì)測(cè)量載置在上述基板載置區(qū)域上的基板的溫度。
全文摘要
本發(fā)明提供一種成膜裝置、成膜方法。該成膜裝置包括能旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在容器內(nèi)的基座；設(shè)置在基座的一個(gè)面上的基板載置區(qū)域；包括能夠獨(dú)立控制的多個(gè)加熱部、加熱基座的加熱單元；對(duì)一個(gè)面供給第一反應(yīng)氣體的第一反應(yīng)氣體供給部；與第一反應(yīng)氣體供給部分開(kāi)、對(duì)一個(gè)面供給第二反應(yīng)氣體的第二反應(yīng)氣體供給部；位于被供給第一反應(yīng)氣體的第一處理區(qū)域和被供給第二反應(yīng)氣體的第二處理區(qū)域之間的分離區(qū)域；位于容器的中央的、具有沿一個(gè)面噴出第一分離氣體的噴出孔的中央?yún)^(qū)域；以及排氣口。分離區(qū)域包括供給第二分離氣體的分離氣體供給部；以及用于在基座上形成第二分離氣體相對(duì)于旋轉(zhuǎn)方向向兩個(gè)方向流動(dòng)的狹窄的空間的頂面。
文檔編號(hào)C23C16/455GK101665925SQ20091017212
公開(kāi)日2010年3月10日 申請(qǐng)日期2009年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月4日
發(fā)明者加藤壽, 小原一輝, 本間學(xué) 申請(qǐng)人:東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社