專(zhuān)利名稱(chēng):成膜裝置、基板處理裝置及成膜方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及成膜裝置、基板處理裝置及成膜方法。
背景技術(shù):
作為半導(dǎo)體制造工藝中的成膜方法,公知有例如被稱(chēng)為
ALD ( Atomic Layer Deposition )或MLD ( Molecular Layer Deposition)等的工藝。采用這些工藝,在真空氣氛下使第l 反應(yīng)氣體吸附在作為基板的半導(dǎo)體晶圓(以下稱(chēng)為"晶圓")等 的表面上之后,將供給的氣體切換為第2反應(yīng)氣體,通過(guò)兩種 氣體的反應(yīng)形成l層或多層原子層、分子層,通過(guò)多次進(jìn)行該 循環(huán)層疊這些層,向基板上進(jìn)行成膜。采用這些成膜工藝,根 據(jù)循環(huán)數(shù)能高精度地控制膜厚,并且,膜質(zhì)的面內(nèi)均勻性也良 好。因此,這些工藝是能應(yīng)對(duì)半導(dǎo)體器件薄膜化的有效方法。
作為適合這樣的成膜方法的例子,例如可以舉出柵極氧化 膜所使用的高電介質(zhì)膜的成膜。舉一個(gè)例子,在形成氧化硅膜 (Si02膜)的情況下,作為第l反應(yīng)氣體(原料氣體),例如可 以使用雙叔丁基氨基硅烷(以下稱(chēng)為"BTBAS")氣體等,作 為第2反應(yīng)氣體(氧化氣體)可以使用臭氧氣體等。
為了實(shí)施這樣的成膜方法,研究了使用在真空容器的上部 中央具有氣體簇射頭(shower head)的單片式成膜裝置而從 基板的中央部上方側(cè)供給反應(yīng)氣體、將未反應(yīng)的反應(yīng)氣體及反 應(yīng)副產(chǎn)物從處理容器的底部排出的方法??墒牵谏鲜龀赡し?法中,存在吹掃氣體進(jìn)行氣體吹掃需要很長(zhǎng)的時(shí)間,且由于循 環(huán)數(shù)也為例如數(shù)百次,因此存在處理時(shí)間長(zhǎng)這樣的問(wèn)題,人們 迫切期待能以高生產(chǎn)率進(jìn)行處理的裝置、方法。鑒于這樣的背景,已經(jīng)公知有如下述那樣的在真空容器內(nèi) 的旋轉(zhuǎn)臺(tái)上沿旋轉(zhuǎn)方向配置多張基板來(lái)進(jìn)行成膜的裝置。
在下述專(zhuān)利文獻(xiàn)1中記載有這樣的結(jié)構(gòu)將扁平的圓筒狀 的真空容器分開(kāi)為左右的半圓筒形狀的區(qū)域,具有使各區(qū)域朝 上排氣地沿半圓的輪廓形成的排氣口 。在左右的半圓筒形狀區(qū) 域之間沿真空容器的直徑形成有分離氣體的噴出口 。在左右的 半圓筒形狀區(qū)域形成有相互不同的原料氣體的供給區(qū)域,通過(guò) 真空容器內(nèi)的旋轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)而使工件通過(guò)右側(cè)半圓筒形狀區(qū)域、 分離區(qū)域及左側(cè)半圓筒形狀區(qū)域,并且從排氣口排出兩原料氣 體。
在下述專(zhuān)利文獻(xiàn)2中記載有這樣的結(jié)構(gòu)在晶圓支承構(gòu)件 (旋轉(zhuǎn)臺(tái))上沿旋轉(zhuǎn)方向等距離地配置4張晶圓,與晶圓支承 構(gòu)件相對(duì)地沿旋轉(zhuǎn)方向等距離地配置第1反應(yīng)氣體噴出噴嘴及 第2反應(yīng)氣體噴出噴嘴,且在這些噴嘴之間配置吹掃氣體噴嘴, 使晶圓支承構(gòu)件水平旋轉(zhuǎn)。各晶圓由晶圓支承構(gòu)件支承,晶圓 的表面位于距晶圓支承構(gòu)件的上表面的距離為晶圓厚度的上 方。另外,專(zhuān)利文獻(xiàn)2中記載有如下內(nèi)容各噴嘴設(shè)置成沿晶 圓支承構(gòu)件的徑向延伸,晶圓和噴嘴之間的距離是O.lmm以 上。真空排氣在晶圓支承構(gòu)件的外緣和處理容器的內(nèi)壁之間進(jìn) 行。采用這樣的裝置,吹掃氣體噴嘴的下方起到所說(shuō)的氣簾的 作用,從而能防止第1反應(yīng)氣體和第2反應(yīng)氣體混合。
在下述專(zhuān)利文獻(xiàn)3中記載有這樣的結(jié)構(gòu)用分隔壁將真空 容器內(nèi)沿周向分割為多個(gè)處理室,并且與分隔壁的下端相對(duì)地 隔著狹縫設(shè)置能旋轉(zhuǎn)的圓形的載置臺(tái),在該載置臺(tái)上配置多個(gè) 晶圓。
在下述專(zhuān)利文獻(xiàn)4記載有這樣的方法沿周向?qū)A形的氣 體供給板分割為8個(gè)部分,各錯(cuò)開(kāi)90度地配置AsHs氣體的供給
8口、 H2氣體的供給口、 TMG氣體的供給口及H2氣體的供給口 , 再在這些氣體供給口之間設(shè)置排氣口 ,使與該氣體供給板相對(duì) 的、支承晶圓的基座(susceptor)旋轉(zhuǎn)。
在下述專(zhuān)利文獻(xiàn)5中記載有這樣的結(jié)構(gòu)用4個(gè)垂直壁將旋 轉(zhuǎn)臺(tái)的上方區(qū)域分隔成十字,將晶圓載置在這樣分隔成的4個(gè) 載置區(qū)域中,并且沿旋轉(zhuǎn)方向交替配置源氣體(反應(yīng)氣體)噴 射器、吹掃氣體噴射器而構(gòu)成十字的噴射器單元,使噴射器單 元水平旋轉(zhuǎn),以使這些噴射器按順序位于上述4個(gè)載置區(qū)域, 且從旋轉(zhuǎn)臺(tái)的周邊進(jìn)行真空排氣。
在下述專(zhuān)利文獻(xiàn)6 (專(zhuān)利文獻(xiàn)7、 8)中記載有這樣的裝置 當(dāng)實(shí)施使多種氣體交替吸附在靶(相當(dāng)于晶圓)上的原子層 CVD方法時(shí),使載置晶圓的基座旋轉(zhuǎn),從基座上方供給源氣體 和吹掃氣體。在第0023至0025段記載有從處理室的中心以》文 射狀延伸有分隔壁,在分隔壁下方設(shè)有將反應(yīng)氣體或吹掃氣體 供給到基座的氣體流出孔,通過(guò)從分隔壁的氣體流出孔流出惰 性氣體來(lái)形成氣簾。關(guān)于排氣,從第0058段開(kāi)始記載,根據(jù)該 記載,源氣體和吹掃氣體分別從各自的排氣管道排出。
專(zhuān)利文獻(xiàn)l 專(zhuān)利文獻(xiàn)2 專(zhuān)利文獻(xiàn)3 專(zhuān)利文獻(xiàn)4 專(zhuān)利文獻(xiàn)5 專(zhuān)利文獻(xiàn)6 0025、 0058段、 專(zhuān)利文獻(xiàn)7: 專(zhuān)利文獻(xiàn)8:
美國(guó)專(zhuān)利公報(bào)7, 153, 542號(hào)圖6(a)、(b) 日本特開(kāi)2001 —254181號(hào)/>才艮圖l及圖2 專(zhuān)利3144664號(hào)公報(bào)圖l、圖2、權(quán)利要求l 日本特開(kāi)平4一287912號(hào)公報(bào) 美國(guó)專(zhuān)利公才艮6, 634, 314號(hào) 曰本凈爭(zhēng)開(kāi)2007—247066號(hào)7>凈艮第0023 ~
圖12及圖18
美國(guó)專(zhuān)利乂>開(kāi)/>才艮2007—218701號(hào) 美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)2007—218702號(hào)
發(fā)明內(nèi)容
采用本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案,是一種成膜裝置,在真空容 器內(nèi)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 上且執(zhí)行該供給循環(huán),從而層疊多層反應(yīng)生成物的層而形成薄
膜,該成膜裝置包括旋轉(zhuǎn)臺(tái),其設(shè)置在上述真空容器內(nèi);基
板載置部,其為了將基板載置在上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的基板載置面上而
設(shè)置;第1反應(yīng)氣體供給部件及第2反應(yīng)氣體供給部件,沿上述 旋轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)方向相互分開(kāi)地設(shè)置,在上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的基板載置 面?zhèn)确謩e將第l反應(yīng)氣體及第2反應(yīng)氣體供給到第l處理區(qū)域和 第2處理區(qū)域;分離區(qū)域,其為了分離上述第l處理區(qū)域和第2 處理區(qū)域的氣氛而在上述轉(zhuǎn)方向上位于第1處理區(qū)域和第2 處理區(qū)域之間,該分離區(qū)域具有頂面和用于將第l分離氣體供 給到該分離區(qū)域的第l分離氣體供給部件,該頂面位于該第l分 離氣體供給部件的上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)方向兩側(cè),在頂面與旋轉(zhuǎn) 臺(tái)之間形成有用于使分離氣體從該分離區(qū)域流到處理區(qū)域側(cè)的 狹窄的空間;中心部區(qū)域,其為了分離上述第l處理區(qū)域和上 述第2處理區(qū)域的氣氛而位于真空容器內(nèi)的中心部,且形成有 用于將第2分離氣體噴出到旋轉(zhuǎn)臺(tái)的基板載置面?zhèn)鹊膰姵隹祝?排氣口 ,其用于將擴(kuò)散到上述分離區(qū)域的兩側(cè)的上述第l分離 氣體、從上述中心部區(qū)域噴出的上述第2分離氣體、上述第l及 第2反應(yīng)氣體一起排出;驅(qū)動(dòng)部,以使上述基板通過(guò)上述第l處 理區(qū)域時(shí)的上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度與使上述基板通過(guò)上述第2處 理區(qū)域時(shí)的旋轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度為不同的角速度的方式使上述旋轉(zhuǎn) 臺(tái)旋轉(zhuǎn)。
采用本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案,是一種成膜裝置,在真空容 器內(nèi)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 上且執(zhí)行該供給循環(huán),從而層疊多層反應(yīng)生成物的層而形成薄膜,該成膜裝置包括旋轉(zhuǎn)臺(tái),其設(shè)置在上述真空容器內(nèi);基 板載置部,其為了將基板載置在上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的基板載置面上而 設(shè)置;第l反應(yīng)氣體供給部件及第2反應(yīng)氣體供給部件,沿上迷 旋轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)方向相互分開(kāi)地設(shè)置,在上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的上述基板 載置面?zhèn)确謩e將第l反應(yīng)氣體及第2反應(yīng)氣體供給到第l處理區(qū) 域和第2處理區(qū)域;分離區(qū)域,其為了分離上述第l處理區(qū)域和 第2處理區(qū)域的氣氛而在上述旋轉(zhuǎn)方向上位于第1處理區(qū)域和 第2處理區(qū)域之間,該分離區(qū)域具有頂面和用于將第l分離氣體 供給到該分離區(qū)域的第l分離氣體供給部件,該頂面位于該第1 分離氣體供給部件的上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)方向兩側(cè),在頂面與旋 轉(zhuǎn)臺(tái)之間形成有用于使分離氣體從該分離區(qū)域流到處理區(qū)域側(cè) 的狹窄的空間;中心部區(qū)域,其為了分離上述第l處理區(qū)域和 上述第2處理區(qū)域的氣氛而位于真空容器內(nèi)的中心部,且形成 有用于將第2分離氣體噴出到旋轉(zhuǎn)臺(tái)的基板載置面?zhèn)鹊膰姵?孔;排氣口,其用于將擴(kuò)散到上述分離區(qū)域的兩側(cè)的上述第1 分離氣體、從上述中心部區(qū)域噴出的上述第2分離氣體、上述 第1及第2反應(yīng)氣體一起排出;驅(qū)動(dòng)部,其用于使上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)旋 轉(zhuǎn);控制部,其對(duì)上述第l反應(yīng)氣體供給部件、上述第2反應(yīng)氣 體供給部件、上述驅(qū)動(dòng)部進(jìn)行控制,以使在利用上述第l反應(yīng) 氣體供給部件供給上述第l反應(yīng)氣體時(shí),停止上述第2反應(yīng)氣體 供給部件的上述第2反應(yīng)氣體的供給,在利用上述第2反應(yīng)氣體 供給部件供給上述第2反應(yīng)氣體時(shí),停止上述第l反應(yīng)氣體供給 部件的上述第l反應(yīng)氣體的供給,并使上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)以使利用第1 反應(yīng)氣體供給部件供給第l反應(yīng)氣體時(shí)的上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度 與利用第2反應(yīng)氣體供給部件供給第2反應(yīng)氣體時(shí)的旋轉(zhuǎn)臺(tái)的 角速度為不同的角速度的方式旋轉(zhuǎn)。
采用本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案,是一種成膜方法,通過(guò)多次進(jìn)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的表面 上的循環(huán),從而層疊反應(yīng)生成物而形成薄膜,該成膜方法包括
以下工序?qū)⒒遢d置在真空容器內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)臺(tái)上的工序;在 上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的基板載置面上分別將第l反應(yīng)氣體及第2反應(yīng)氣 體供給到第l處理區(qū)域和第2處理區(qū)域并且將分離氣體供給到 設(shè)于上述第1處理區(qū)域和第2處理區(qū)域之間的分離區(qū)域的工序; 使旋轉(zhuǎn)臺(tái)以上述基板通過(guò)上述第l處理區(qū)域時(shí)的角速度與上述 基板通過(guò)上述第2處理區(qū)域時(shí)的角速度不同的方式旋轉(zhuǎn)的工序。
采用本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案,是一種成膜方法,通過(guò)多次 進(jìn)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的表面 上的循環(huán),從而層疊反應(yīng)生成物而形成薄膜,該成膜方法包括 以下工序?qū)⒒遢d置在真空容器內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)臺(tái)上的工序;使 上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)以第l轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的工序;在上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的基板載置 面上將第l反應(yīng)氣體供給到第l處理區(qū)域并且將分離氣體供給 到設(shè)于上述第l處理區(qū)域和第2處理區(qū)域之間的分離區(qū)域的工 序;停止供給第l反應(yīng)氣體的工序;使上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)以與上述第l 轉(zhuǎn)速不同的第2轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的工序;在上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的基板載置面 上將第2反應(yīng)氣體供給到上述第2處理區(qū)域并且將分離氣體供 給到上述分離區(qū)域的工序;停止供給第2反應(yīng)氣體的工序。
通過(guò)參照附圖閱讀以下詳細(xì)的說(shuō)明更明了本發(fā)明的其它目 的、特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)。
圖l是本發(fā)明的第l實(shí)施方式的成膜裝置的縱剖視圖。 圖2是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的成膜裝置的內(nèi)部的概 略結(jié)構(gòu)的立體圖。圖3是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的成膜裝置的內(nèi)部的概 略結(jié)構(gòu)的橫剖俯視圖。
圖4A及圖4B是表示本發(fā)明的第l實(shí)施方式的成膜裝置的 處理區(qū)域及分離區(qū)域的縱剖視圖。
圖5是表示本發(fā)明的第l實(shí)施方式的成膜裝置的一部分的 縱剖視圖。
圖6是本發(fā)明的第l實(shí)施方式的成膜裝置的局部剖立體圖。
圖7是表示本發(fā)明的第l實(shí)施方式的分離氣體和吹掃氣體 的流動(dòng)狀態(tài)的it明圖。
圖8是本發(fā)明的第l實(shí)施方式的成膜裝置的局部剖立體圖。
圖9是表示本發(fā)明的第l實(shí)施方式的第l反應(yīng)氣體及第2反 應(yīng)氣體被分離氣體分離后排出的狀態(tài)的說(shuō)明圖。
圖IOA及IOB是用于說(shuō)明本發(fā)明的第l實(shí)施方式的成膜方 法的旋轉(zhuǎn)臺(tái)的俯視圖。
圖11A及11B是用于說(shuō)明本發(fā)明的第l實(shí)施方式的分離區(qū) 域所使用的凸?fàn)畈康某叽缋膱D。
圖12是表示本發(fā)明的第l實(shí)施方式的分離區(qū)域的另 一例子 的成膜裝置的局部剖視圖。
圖13A 13C是表示本發(fā)明的第l實(shí)施方式的分離區(qū)域所使 用的凸?fàn)畈康牧?一例子的成膜裝置的局部剖視圖。
圖14A 14C是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的排出孔的另一 例子的凸?fàn)畈康难鲆晥D。
圖15A 15D是本發(fā)明的第l實(shí)施方式的凸?fàn)畈康牧?一例子 的俯一見(jiàn)圖。
圖16是表示本發(fā)明的第l實(shí)施方式的變形例的成膜裝置的 內(nèi)部結(jié)構(gòu)的^f府浮見(jiàn)圖。
圖17是表示本發(fā)明的第l實(shí)施方式的另 一變形例的成膜裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖18是表示本發(fā)明的第l實(shí)施方式的又一變形例的成膜裝
置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖19是本發(fā)明的第l實(shí)施方式的又一變形例的成膜裝置的 內(nèi)部結(jié)構(gòu)的^f府一見(jiàn)圖。
圖20是本發(fā)明的第1實(shí)施方式又一 變形例的成膜裝置的剖 視圖。
圖21是表示使用本發(fā)明的第l實(shí)施方式的成膜裝置的基板
處理系統(tǒng)的 一 個(gè)例子的相克略^府:視圖。
圖22是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的成膜方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
在專(zhuān)利文獻(xiàn)l所記載的裝置中,由于采用在分離氣體的噴 出口和反應(yīng)氣體的供給區(qū)域之間設(shè)置朝上的排氣口而將反應(yīng)氣 體從該排氣口與分離氣體一起排出的方法,因此,存在這樣的 缺點(diǎn)噴出到晶圓(工件)上的反應(yīng)氣體成為上升氣流而被從 排氣口吸入,因此伴隨著微粒的巻起,容易引起對(duì)晶圓的微粒 污染。
另外,在專(zhuān)利文獻(xiàn)2所記載的發(fā)明中,有時(shí)也使晶圓支承 構(gòu)件旋轉(zhuǎn),僅利用由吹掃氣體噴嘴形成的氣簾作用,不能避免
氣簾中的情況。另外,從第l反應(yīng)氣體噴嘴噴出的第l反應(yīng)氣體 經(jīng)由相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)臺(tái)的晶圓支承構(gòu)件的中心部而容易地到達(dá)從第 2反應(yīng)氣體噴嘴噴出的第2反應(yīng)氣體的擴(kuò)散區(qū)域。這樣,若第l 反應(yīng)氣體和第2反應(yīng)氣體在晶圓上混合,則反應(yīng)生成物會(huì)附著 在晶圓表面上,不能進(jìn)行良好的ALD (或MLD )處理。
另外,在專(zhuān)利文獻(xiàn)3所記載的裝置中,由于工藝氣體從分
14隔壁與載置臺(tái)或分隔壁與晶圓之間的間隙擴(kuò)散到相鄰的處理室 中,且在多個(gè)處理室之間設(shè)有排氣室,因此,在晶圓通過(guò)該排 氣室時(shí),來(lái)自上游側(cè)及下游側(cè)的處理室的氣體在該排氣室混合。
因此,不能應(yīng)用所謂的ALD方式的成膜方法。
另外,在專(zhuān)利文獻(xiàn)4所記載的方法中,對(duì)于兩種反應(yīng)氣體 的分離沒(méi)有公開(kāi)任何實(shí)際的手段,兩種反應(yīng)氣體在基座的中心 附近混合當(dāng)然不用說(shuō),實(shí)際上即使在中心附近以外,兩種反應(yīng) 氣體也會(huì)通過(guò)H2氣體供給口的排列區(qū)域混合。另外,若在與晶 圓的通過(guò)區(qū)域相對(duì)的面上設(shè)置排氣口 ,則也存在由于《斂粒從基 座表面巻起等而容易引起對(duì)晶圓的微粒污染這樣的問(wèn)題。
另外,在專(zhuān)利文獻(xiàn)5所記載的結(jié)構(gòu)中,在將源氣體或反應(yīng) 氣體供給到各載置區(qū)域之后,由于利用吹掃氣體噴嘴用吹掃氣 體置換該載置區(qū)域的氣氛需要很長(zhǎng)的時(shí)間,且源氣體或反應(yīng)氣 體會(huì)從一個(gè)載置區(qū)域越過(guò)垂直壁擴(kuò)散到相鄰的載置區(qū)域而導(dǎo)致 兩種氣體在相鄰的載置區(qū)域中發(fā)生反應(yīng)的可能性較大。
另外,在專(zhuān)利文獻(xiàn)6所記載的結(jié)構(gòu)中,不能避免來(lái)自吹掃 氣體室的吹掃氣體在吹掃氣體室的兩側(cè)混合,會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)生成 物而產(chǎn)生對(duì)晶圓的^1粒污染。
采用本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案,提供一種在通過(guò)將相互反應(yīng) 的多種反應(yīng)氣體依次供給到基板的表面上而層疊由反應(yīng)生成物 構(gòu)成的層從而形成薄膜的情況下能致密且高品質(zhì)地進(jìn)行成膜的 成膜裝置、基板處理裝置及成膜方法。
采用本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案,在通過(guò)將相互反應(yīng)的多種反 應(yīng)氣體依次供給到基板的表面上而層疊由反應(yīng)生成物構(gòu)成的層 從而形成薄膜的情況下能充分地確保多種反應(yīng)氣體的反應(yīng)時(shí) 間,從而能進(jìn)行致密且高品質(zhì)的薄膜的成膜。
以下,參照
本發(fā)明的實(shí)施方式。第l實(shí)施方式
參照?qǐng)Dl,本發(fā)明的實(shí)施方式的成膜裝置包括具有扁平 的圓筒形狀的真空容器l;設(shè)置在該真空容器l內(nèi)、在該真空容 器l的中心具有旋轉(zhuǎn)中心的旋轉(zhuǎn)臺(tái)2。真空容器l具有容器主體 12和能從容器主體12分離的頂板ll。頂板ll利用內(nèi)部的減壓狀 態(tài)夾著密封構(gòu)件例如O形密封圏13壓靠在容器主體12 —側(cè)來(lái)保 持真空容器l的氣密狀態(tài),但在將頂板11從容器主體12分離時(shí), 利用未圖示的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)抬起到上方。
旋轉(zhuǎn)臺(tái)2在真空容器1的中心部被固定在圓筒狀的芯部21 上,該芯部21固定在沿鉛直方向延伸的旋轉(zhuǎn)軸22的上端。旋轉(zhuǎn) 軸22貫穿容器主體12的底面部14,其下端安裝在使該旋轉(zhuǎn)軸22 繞鉛直軸線(xiàn)、例如在本實(shí)施方式中向順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)部 23上。旋轉(zhuǎn)軸22及驅(qū)動(dòng)部23被收納在上端開(kāi)口的筒狀的殼體20 內(nèi)。該殼體20利用設(shè)置在其上端的凸緣部分氣密地安裝在底面 部14的下表面上,保持殼體20的內(nèi)部氣氛和外部氣氛之間的氣 密狀態(tài)。
參照?qǐng)D2及圖3,在旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的表面部上如圖2及圖3所示那 樣沿旋轉(zhuǎn)方向(周向)設(shè)有多個(gè)例如5個(gè)圓形的凹部24,該圓 形的凹部24用于載置作為基板的晶圓。另外,在圖3所示的例 子中,作為一個(gè)例子,僅在1個(gè)凹部24上載置了 l張晶圓W。
圖4A及4B是沿同心圓剖切旋轉(zhuǎn)臺(tái)2且橫向展開(kāi)表示的展 開(kāi)圖。
參照?qǐng)D4A,凹部24的大小被設(shè)定為其直徑比晶圓W的直徑 稍大例如大4mm,且其深度與晶圓W的厚度相等。因此,當(dāng)將 晶圓W放入到凹部24中時(shí),晶圓W的表面與旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的表面(未 載置晶圓W的區(qū)域) 一致。若晶圓W的表面和旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的表面之 間的高度差大,則在該存在高度差的部分會(huì)產(chǎn)生壓力變動(dòng),因此,從使膜厚的面內(nèi)均勻性一致的方面考慮,優(yōu)選使晶圓W的
表面和旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的表面的高度一致。所謂使晶圓W的表面和旋轉(zhuǎn) 臺(tái)2的表面的高度一致是指同樣高度或兩面的差在5mm以?xún)?nèi), 但優(yōu)選根據(jù)加工精度等盡量使兩面的高度差趨近于零。
在凹部24的底部上形成有用于供支承晶圓W的背面而使 該晶圓W升降的、3根升降銷(xiāo)(參照?qǐng)D8后述)貫通的貫通孔(未 圖示)。
凹部24用于對(duì)晶圓W進(jìn)行定位從而避免晶圓W在伴隨旋轉(zhuǎn) 臺(tái)2的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力的作用下而飛出,凹部24是相當(dāng)于本 發(fā)明的基板載置部的部位,但基板載置部(晶圓載置部)并不 限于凹部,例如也可以是在旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的表面上沿晶圓W的周向排 列多個(gè)用于引導(dǎo)晶圓周緣的導(dǎo)向構(gòu)件的結(jié)構(gòu),或者在使旋轉(zhuǎn)臺(tái) 2側(cè)具有靜電卡盤(pán)等卡盤(pán)機(jī)構(gòu)而吸附晶圓W的情況下,利用該吸 附載置晶圓W的區(qū)域作為基板載置部。
參照?qǐng)D2及圖3,真空容器l在旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的上方包括第l反應(yīng) 氣體噴嘴31、第2反應(yīng)氣體噴嘴32以及分離氣體噴嘴41、 42, 它們以規(guī)定的角度間隔沿徑向延伸。通過(guò)該結(jié)構(gòu),凹部24能在 噴嘴31、 32、 41以及42的下方通過(guò)。在圖示的例子中,第2反 應(yīng)氣體噴嘴32、分離氣體噴嘴41、第1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貫穿容器主體12的周壁部12a,作為氣體噴嘴31、 32、 41、 42的端4卩的氣體導(dǎo)入4牛31a、 32a、 41a、 42a安裝在周壁部12a 的外周面上并受其支承。在圖示的例子中,氣體噴嘴31、 32、 41、 42是從容器主體12的周壁部12a導(dǎo)入到真空容器l內(nèi)的,但 也可以從后述的環(huán)狀的突出部5 (例如圖2)導(dǎo)入。在這種情況 下,可以設(shè)置在突出部5的外周面上具有第l端部開(kāi)口 、在頂板 11的外表面上具有第2端部開(kāi)口的L字型的導(dǎo)管,在容器l內(nèi)將氣體噴嘴31、 32、 41、 42連接到L字型的導(dǎo)管的第1端部開(kāi)口 上,在真空容器l的外部將氣體導(dǎo)入件31a、 32a、 41a、 42a連 接到L字型的導(dǎo)管的第2端部開(kāi)口上。
反應(yīng)氣體噴嘴31、 32分別與作為第1反應(yīng)(原料)氣體的 BTBAS (雙叔丁基氨基硅烷)氣體的供氣源以及作為第2反應(yīng) (原料)氣體的03(臭氧)氣體的供氣源(均未圖示)相連接, 分離氣體噴嘴41、 42均與作為分離氣體的N2氣體(氮?dú)?的氣 體供氣源(未圖示)相連接。
在第l、第2反應(yīng)氣體噴嘴31、 32上沿噴嘴的長(zhǎng)度方向隔開(kāi)
在分離氣體噴嘴41、 42上沿長(zhǎng)度方向隔開(kāi)間隔地穿設(shè)有用于向 下方側(cè)噴出分離氣體的噴出孔40。第l、第2反應(yīng)氣體噴嘴31、 32分別相當(dāng)于第l反應(yīng)氣體供給部件及第2反應(yīng)氣體供給部件, 其下方區(qū)域分別為用于使BTBAS氣體吸附在晶圓W的表面上 的第l處理區(qū)域P1以及用于使03氣體吸附在晶圓W的表面上的 第2處理區(qū)域P2。
分離氣體噴嘴41、 42是用于形成分離區(qū)域D的,該分離區(qū) 域D用于將上述第1處理區(qū)域P1和第2處理區(qū)域P2分開(kāi),如圖 2~圖4所示,在該分離區(qū)域D的真空容器1的頂板11上設(shè)有凸?fàn)?部4,該凸?fàn)畈?是沿周向分割以旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的旋轉(zhuǎn)中心為中心且 沿容器主體12的周壁部12a的內(nèi)壁面附近畫(huà)出的圓而構(gòu)成的、 平面形狀為扇形且向下方突出的頂部板。分離氣體噴嘴41、 42 被收納于在該凸?fàn)畈?的上述圓的周向中央沿該圓的徑向延伸 地形成的槽部43內(nèi)。即,從各分離氣體噴嘴41 ( 42 )的中心軸 到凸?fàn)畈?的扇形的兩緣(旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)的邊緣及下游側(cè)的 邊緣)的距離被設(shè)定為相同長(zhǎng)度。
因此,在分離氣體噴嘴41、 42的上述周向兩側(cè)存在有作為
18上述凸?fàn)畈?的上述周向兩側(cè)存在有比該頂面44高的頂面45 (第2頂面)。該凸?fàn)畈?的作用在于形成分離空間,該分離空 間是用于阻止第l反應(yīng)氣體及第2反應(yīng)氣體進(jìn)入到凸?fàn)畈?與旋 轉(zhuǎn)臺(tái)2之間進(jìn)而阻止這些反應(yīng)氣體混合的狹窄的空間。
即,參照?qǐng)D4B,分離氣體噴嘴41阻止03氣體從旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的 旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)進(jìn)入,還阻止BTBAS氣體^v旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)進(jìn) 入。所謂"阻止氣體進(jìn)入"是指使從分離氣體噴嘴41噴出的 分離氣體即N2氣體擴(kuò)散到第l頂面44和旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的表面之間、在 本例中是吹入與該第l頂面44鄰接的第2頂面45的下方側(cè)空間, 從而來(lái)自該鄰接空間的氣體無(wú)法進(jìn)入。而且,所謂"氣體無(wú)法 進(jìn)入"并不是僅指從鄰接空間完全不能進(jìn)入到凸?fàn)畈?的下方 側(cè)空間的情況,也指多少進(jìn)入一些但能確保從兩側(cè)分別進(jìn)入的 03氣體及BTBAS氣體在凸?fàn)畈?的下 方側(cè)寶 間內(nèi)不相互混合 的狀態(tài)的情況,只要能獲得這樣的作用,就能發(fā)揮分離區(qū)域D 的作用、即第1處理區(qū)域P1的氣氛和第2處理區(qū)域P2的氣氛的分 離作用。另外,對(duì)于吸附在晶圓W表面上的氣體來(lái)說(shuō),當(dāng)然能 從分離區(qū)域D內(nèi)通過(guò),"阻止氣體進(jìn)入"中的"氣體"是指氣相 中的氣體。
參照?qǐng)Dl、 2及3,在頂板ll的下表面設(shè)有配置成內(nèi)周緣面 向芯部21的外周面的、環(huán)狀的突出部5。突出部5在芯部21的外 側(cè)區(qū)域與旋轉(zhuǎn)臺(tái)2相對(duì)。另外,突出部5與凸?fàn)畈?形成一體, 凸?fàn)畈?的下表面和突出部5的下表面形成一個(gè)平面。即,突出 部5的下表面距》走轉(zhuǎn)臺(tái)2的高度與凸?fàn)畈?的下表面(頂面44 ) 距旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的高度相等。該高度以后稱(chēng)為高度h。但是,突出部 5和凸?fàn)畈?并不一定是一體的,也可以是各自獨(dú)立的。另外, 圖2和圖3表示將凸?fàn)畈?留在容器1內(nèi)而拆下了頂板ll的容器l的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
對(duì)于凸?fàn)畈?及各分離氣體噴嘴41 、 42的組裝結(jié)構(gòu)的制作
而在該槽部43內(nèi)配置分離氣體噴嘴41或42的結(jié)構(gòu),也可以是使 用2張扇形板,在分離氣體噴嘴41或4 2的兩側(cè)位置通過(guò)螺栓緊 固等將2張扇形板固定在頂板主體下表面的結(jié)構(gòu)等。
在本實(shí)施方式中,在各分離氣體噴嘴41、 42上沿噴嘴的長(zhǎng) 度方向隔開(kāi)10mm的間隔地排列有朝向正下方的、例如口徑是 0.5mm的噴出孔40。另外,在第l、第2反應(yīng)氣體噴嘴31、 32 上也分別沿噴嘴的長(zhǎng)度方向隔開(kāi)例如10mm的間隔地排列有朝 向正下方的、例如口徑是0.5mm的噴出孔33。
在本實(shí)施方式中,例如將直徑300mm的晶圓W作為^皮處理 基板,在這種情況下,各凸?fàn)畈?在與離開(kāi)^^轉(zhuǎn)中心140mm的 突出部5的邊界部位的周向長(zhǎng)度(與旋轉(zhuǎn)臺(tái)2同心的圓的圓弧長(zhǎng) 度)例如是146mm,在晶圓的載置區(qū)域(凹部24)的最外周部 的周向長(zhǎng)度例如是502mm。另外,如圖4A所示,如果將在該 最外周部位分別位于左右的凸?fàn)畈?距分離氣體噴嘴41 ( 42 ) (槽部43)的兩側(cè)的周向長(zhǎng)度看作是L的話(huà),長(zhǎng)度L是246mm。
另外,如圖4B所示,凸?fàn)畈?的下表面、即第1頂面44的距 旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的表面的高度h,例如可以是大約0.5mm至10mm,最 好是大約4mm。在這種情況下,旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的轉(zhuǎn)速例如設(shè)定為 lrpm 500rpm。為了確保分離區(qū)域D的分離功能,與旋轉(zhuǎn)臺(tái)2 的轉(zhuǎn)速的使用范圍等相應(yīng)地例如基于實(shí)驗(yàn)等設(shè)定凸?fàn)畈?的大 小、凸?fàn)畈?的下表面(第1頂面44)與旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的表面之間的 垂直方向的距離(即高度h)。另外,作為分離氣體,并不限于 N2氣體,可以使用He或Ar氣等惰性氣體,并不限于惰性氣體, 也可以是氫氣等,只要是不會(huì)影響成膜處理的氣體即可,對(duì)氣
20體的種類(lèi)沒(méi)有特別限定。
真空容器1的頂板11的下表面、即從旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的晶圓載置部
(凹部24)看到的頂面如上所述那樣沿周向存在有第l頂面44 和高于該頂面44的第2頂面45,而圖l表示設(shè)有第2頂面45的區(qū) 域的縱剖視圖,圖5表示設(shè)有第l頂面44的區(qū)域的縱剖視圖。
如圖2和圖5所示,扇形的凸?fàn)畈?的周緣部(真空容器l的 外緣側(cè)的部位)與旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的外端面相對(duì)地彎曲成L字形而形成 彎曲部46。扇形的凸?fàn)畈?設(shè)置在頂板11一側(cè),構(gòu)成為能從容 器主體12上卸下,因此,在上述彎曲部46的外周面和容器主體 12之間有很小的間隙。設(shè)置該彎曲部46的目的是為了防止反應(yīng)
46的內(nèi)周面和;旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的外端面之間的間隙以及彎曲部46的外 周面和容器主體12之間的間隙被設(shè)定為與頂面44到旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的 表面的高度h相同的尺寸。在該例子中,從旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的表面?zhèn)葏^(qū) 域看,可以看作彎曲部46的內(nèi)周面構(gòu)成容器主體12的周壁部 12a的內(nèi)壁面。
容器主體12的周壁部12a的內(nèi)壁面在分離區(qū)域D如圖5所 示那樣與上述彎曲部46的外周面相4妻近而形成為垂直面,而在 分離區(qū)域D以外的部位,成為如圖l所示那樣例如縱截面形狀為 從與旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的外端面相對(duì)的部位到底面部14 ,皮呈矩形切掉而 向外方側(cè)凹入的結(jié)構(gòu)。若將該凹入的部分稱(chēng)為排氣區(qū)域6,則 如圖l和圖3所示,在該排氣區(qū)域6的底部例如"i殳有2個(gè)排氣口 61、 62,這些排氣口61、 62經(jīng)由各排氣管63與作為真空排氣部 的例如共用的真空泵64相連接。壓力調(diào)整部件65連接在真空泵 64和排氣口61、 62之間。可以在每個(gè)排氣口61、 62上設(shè)置壓力 調(diào)整部件65,也可以共用一個(gè)。
為了可靠地發(fā)揮分離區(qū)域D的分離作用,排氣口61、 62設(shè)置在俯視看時(shí)上述分離區(qū)域D的上述旋轉(zhuǎn)方向兩側(cè),專(zhuān)門(mén)進(jìn)行 各反應(yīng)氣體(BTBAS氣體及03氣體)的排氣。在本實(shí)施方式中, 參照?qǐng)D2、圖3, —個(gè)排氣口 61設(shè)置在第1反應(yīng)氣體噴嘴31和分 離區(qū)域D之間,該分離區(qū)域D與該反應(yīng)氣體噴嘴31的上述旋轉(zhuǎn) 方向下游側(cè)相鄰,另外,另 一排氣口 62設(shè)置在第2反應(yīng)氣體噴 嘴32和分離區(qū)域D之間,該分離區(qū)域D與該反應(yīng)氣體噴嘴32的
上述4t4爭(zhēng)方向下游側(cè)斗目鄰。
排氣口的^殳置數(shù)并不限于2個(gè),例如,還可以在包含分離
氣體噴嘴42的分離區(qū)域D和在上述旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)與該分離區(qū) 域D相鄰的第2反應(yīng)氣體噴嘴32之間設(shè)置排氣口 ,可以為3個(gè), 也可以為4個(gè)以上。
在本例中,通過(guò)將排氣口61、 62設(shè)置在比旋轉(zhuǎn)臺(tái)2低的位 置上而從容器主體12的周壁部12a (,即真空容器l的周壁部或 側(cè)壁)和旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的周緣之間的間隙排氣,但并不限于設(shè)置在 容器主體12的底面部14上,也可以設(shè)置在容器主體12的周壁部 12a(即,真空容器l的周壁部或側(cè)壁)上。另外,在排氣口61、 62設(shè)置在真空容器1的側(cè)壁上的情況下,也可以設(shè)置在比旋轉(zhuǎn) 臺(tái)2高的位置上。通過(guò)這樣設(shè)置排氣口61、 62而^f吏旋轉(zhuǎn)臺(tái)2上的 氣體向旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的外側(cè)流動(dòng),因此,與從與旋轉(zhuǎn)臺(tái)2相對(duì)的頂面 排氣的情況相比,在能抑制微粒巻起這方面是有利的。
參照?qǐng)Dl、圖5及圖6,在上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)2和容器主體12的底面 部14 (即,真空容器1的底面部)之間的空間內(nèi)設(shè)有作為加熱 部件的加熱器單元7,隔著旋轉(zhuǎn)臺(tái)2將旋轉(zhuǎn)臺(tái)2上的晶圓W加熱 到由工藝制程程序(process recipe)決定的溫度。為了劃分從 旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的上方空間到排氣區(qū)域6的氣氛和載置有加熱器單元7 的氣氛,在上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的周緣附近的下方側(cè)設(shè)有沿全周?chē)?加熱器單元7的罩構(gòu)件71 。該罩構(gòu)件71的上端向外側(cè)彎曲成凸纟彖狀而形成彎曲部71a。通過(guò)減小該彎曲部71a的上表面和旋轉(zhuǎn) 臺(tái)2的下表面之間的間隙能抑制氣體從外方進(jìn)入到罩構(gòu)件71 內(nèi)。
比配置有加熱器單元7的空間靠近旋轉(zhuǎn)中心的部位上的底 面部14沖妻近^走轉(zhuǎn)臺(tái)2的下表面中心部附近、4矣近芯部21,從而 使底面部14與旋轉(zhuǎn)臺(tái)2之間的間隔成為狹小的空間,另外,對(duì) 于貫穿該底面部14的旋轉(zhuǎn)軸22的貫通孔14a來(lái)說(shuō),底面部14的 內(nèi)周面和旋轉(zhuǎn)軸22之間的間隙(空間)也變窄了,這些狹小的 空間與上述殼體20內(nèi)相連通。而且,在上述殼體20內(nèi)設(shè)有用于
將作為吹掃氣體的N2氣體供給到上述狹小的空間內(nèi)進(jìn)行吹掃
的吹掃氣體供給管72。另外,在容器主體12的底面部14上,在 加熱器單元7的下方側(cè)位置沿周向在多個(gè)部位上設(shè)有用于對(duì)加 熱器單元7的配置空間進(jìn)行吹掃的吹掃氣體供給管73。
通過(guò)這樣設(shè)置吹掃氣體供給管72、 73,如在圖7中用箭頭 表示吹掃氣體的流動(dòng)那樣,利用N2氣體(吹掃氣體)吹掃從殼 體20內(nèi)到加熱器單元7的配置空間的空間,該吹掃氣體從旋轉(zhuǎn) 臺(tái)2和罩構(gòu)件71之間的間隙經(jīng)由排氣區(qū)域6被排氣口 61、 62排 出。由此,能防止BTBAS氣體或03氣體從已述的第l處理區(qū)域 Pl和第2處理區(qū)域P2的一方通過(guò)旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的下方繞到另 一處理 區(qū)域中,因此,該吹掃氣體也起到了分離氣體的作用。
另外,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,構(gòu)成為將作為分離氣體的N2氣體供給到頂板11和芯部 21之間的空間52內(nèi)。被供給到該空間52內(nèi)的分離氣體通過(guò)突出 部5和旋轉(zhuǎn)臺(tái)2之間的狹小的間隙50沿旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的上表面(晶圓 載置部側(cè)的表面)向周緣噴出。由于在由該突出部5圍成的空 間中充滿(mǎn)了分離氣體,因此,能防止反應(yīng)氣體(BTBAS氣體或 03氣體)在第1處理區(qū)域P1和第2處理區(qū)域P2之間經(jīng)由旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的中心部混合。即,本實(shí)施方式的成膜裝置為了分離第l處理
區(qū)域P1和第2處理區(qū)域P2的氣氛而設(shè)有中心部區(qū)域C,該中心 部區(qū)域C由旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的旋轉(zhuǎn)中心部和真空容器l劃分成,并利用 分離氣體進(jìn)行吹掃,并且該中心部區(qū)域C具有沿上述旋轉(zhuǎn)方向 形成有用于向該旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的表面噴出氣體的噴出口。另外,在 此所說(shuō)的噴出口相當(dāng)于上述突出部5和旋轉(zhuǎn)臺(tái)2之間的狹小的 間隙50。
另外,如圖2、圖3和圖8所示,在容器主體12的周壁部12a 上形成有用于在外部的輸送臂10和旋轉(zhuǎn)臺(tái)2之間進(jìn)行作為基板 的晶圓W的交接的輸送口 15,該輸送口 15由未圖示的閘閥開(kāi) 閉。另外,旋轉(zhuǎn)臺(tái)2上的作為晶圓載置部的凹部24在與該輸送 口 15面對(duì)的位置與輸送臂10之間進(jìn)行晶圓W的交接,因此,在 旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的下方側(cè),在與該交接位置相對(duì)應(yīng)的部位設(shè)有貫穿凹 部24而用于從背面抬起晶圓W的、交接用的升降銷(xiāo)16的升降機(jī) 構(gòu)(未圖示)。
另外,本實(shí)施方式的成膜裝置設(shè)有用于對(duì)整個(gè)裝置的動(dòng)作 進(jìn)行控制的、由計(jì)算機(jī)構(gòu)成的控制部IOO,該控制部100的存儲(chǔ) 器內(nèi)存儲(chǔ)有用于使裝置運(yùn)轉(zhuǎn)的程序。該程序編寫(xiě)了用于執(zhí)行后 述的裝置的動(dòng)作的步驟群,從硬盤(pán)、光盤(pán)、光磁盤(pán)、存儲(chǔ)卡、 軟盤(pán)等存儲(chǔ)介質(zhì)安裝到控制部100內(nèi)。
接著對(duì)上述實(shí)施方式的作用進(jìn)行說(shuō)明。首先,打開(kāi)閘閥(未 圖示),利用輸送臂10將晶圓W從外部通過(guò)輸送口 15交接到旋 轉(zhuǎn)臺(tái)2的凹部24內(nèi)。該交接是通過(guò)以下動(dòng)作來(lái)進(jìn)行的在凹部 24停止在面對(duì)輸送口 15的位置、即交接位置時(shí),如圖8所示, 升降銷(xiāo)16經(jīng)由凹部2 4底部的貫通孔從容器主體12的底面部14 側(cè)升降。
這樣的晶圓W的交接通過(guò)使旋轉(zhuǎn)臺(tái)2間歇旋轉(zhuǎn)來(lái)進(jìn)行,將晶
24圓W分別載置在旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的5個(gè)凹部24內(nèi)。接著,利用真空泵64將真空容器l內(nèi)抽真空到預(yù)先設(shè)定的壓力,并且一邊使旋轉(zhuǎn)臺(tái)2順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一邊利用加熱器單元7對(duì)晶圓W進(jìn)行加熱。例如,旋轉(zhuǎn)臺(tái)2被加熱器單元7預(yù)先加熱到例如300。C ,晶圓W通過(guò)被載置在該旋轉(zhuǎn)臺(tái)2上而被加熱。在用溫度傳感器(未圖示)確認(rèn)了晶圓W的溫度為設(shè)定溫度之后,分別從第1反應(yīng)氣體噴嘴31和第2反應(yīng)氣體噴嘴32噴出BTBAS氣體和Os氣體,并且從分離氣體噴嘴41、 42噴出作為分離氣體的N2氣體。
通過(guò)旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的旋轉(zhuǎn),晶圓W交替地通過(guò)設(shè)有第1反應(yīng)氣體噴嘴31的第l處理區(qū)域P1和設(shè)有第2反應(yīng)氣體噴嘴32的第2處理區(qū)域P2,因此吸附BTBAS氣體、接著吸附03氣體,BTBAS分子被氧化而形成l層或多層氧化硅的分子層,這樣一來(lái),氧化硅的分子層依次層疊而形成規(guī)定膜厚的氧化硅膜。
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,因此,從中心部區(qū)域C、即從突出部5和旋轉(zhuǎn)臺(tái)2之間的間隙50沿旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的表面噴出N2氣體。在本實(shí)施方式中,第2頂面45下方的空間、即配置有第l、第2反應(yīng)氣體噴嘴31、 32的空間具有比中心部區(qū)域C及第l頂面44與旋轉(zhuǎn)臺(tái)2之間的狹窄的空間低的壓力。這是因?yàn)?,與頂面45下方的空間鄰接地設(shè)有排氣區(qū)域6,該空間能通過(guò)排氣區(qū)域6直接排氣。另外,也是因?yàn)楠M窄的空間形成為能利用高度h保持配置有反應(yīng)氣體噴嘴31、 32的空間或者第1、第2處理區(qū)域P1、 P2與狹窄的空間之間的壓力差。
接著,參照?qǐng)D9說(shuō)明從氣體噴嘴31、 32、 41、 42向容器1內(nèi)供給的氣體的流動(dòng)形態(tài)。圖9是示意性地表示流動(dòng)形態(tài)的圖。如圖9所示,從第2反應(yīng)氣體噴嘴32噴出的03氣體的 一部分碰到旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的表面(以及晶圓W的表面)而沿著該表面向與旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向流動(dòng)。接著,該一部分03氣體被從旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)流過(guò)來(lái)的N2氣體吹回,向旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的周緣和容器主體12的周壁部12a的方向改變方向。最后,該一部分03氣體流入到排氣區(qū)域6,通過(guò)排氣口 62從真空容器1排出。
03氣體從第2反應(yīng)氣體噴嘴32向下方側(cè)噴出后碰到旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的表面而沿著該表面向旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)流動(dòng)。該03氣體由于從中心部區(qū)域C噴出的N2氣體的流動(dòng)和排氣口 62的吸引作用而要向該排氣口62流動(dòng)。 一部分要朝向與下游側(cè)相鄰的分離區(qū)域D而流入到扇形的凸?fàn)畈?的下方側(cè)。但是,在包含各氣體的流量等的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的工藝參數(shù)中,該凸?fàn)畈?的第l頂面44的高度h(圖4B)及周向長(zhǎng)度被設(shè)定為能防止氣體進(jìn)入到凸?fàn)畈?的第1頂面44的下方側(cè)的尺寸,因此,也會(huì)如在圖4B中示出的那樣,03氣體幾乎不能流入到扇形的凸?fàn)畈?的下方側(cè),或者即使流入很少一點(diǎn)也不能到達(dá)分離氣體噴嘴41附近,而是被從分離氣體噴嘴41噴出的N2氣體吹回到旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)、即吹回到第2處理區(qū)域P2側(cè),與從中心部區(qū)域C噴出的N2氣體一起,從旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的周緣和容器主體12的周壁部12a之間的間隙經(jīng)由排氣區(qū)域6從排氣口62排出。
另外,從第1反應(yīng)氣體噴嘴31向下方側(cè)噴出、沿旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的表面分別向旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)和下游側(cè)流動(dòng)的BTBAS氣體完全不能進(jìn)入到在該旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)和下游側(cè)相鄰的扇形的凸?fàn)畈?的下方側(cè),或者即〗吏進(jìn)入了也纟皮吹回到第1處理區(qū)域P1 —側(cè),與從中心部區(qū)域C噴出的N2氣體一起,從旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的周緣和容器主體12的周壁部12a之間的間隙通過(guò)排氣區(qū)域6從排氣口 61排出。即,在各分離區(qū)域D,雖然阻止在氣氛中流動(dòng)的作為反應(yīng)氣體的BTBAS氣體或者03氣體進(jìn)入,但吸附在晶圓W的表面上的氣體分子原封不動(dòng)地從分離區(qū)域、即由扇形的凸?fàn)畈?形成的、低的頂面44的下方通過(guò),有助于成膜。
另外,第1處理區(qū)域P1的BTBAS氣體及第2處理區(qū)域P2的03氣體雖然要進(jìn)入到中心部區(qū)域C內(nèi),但如圖7和圖9所示那樣從該中心部區(qū)域C朝向旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的周緣噴出分離氣體,因此進(jìn)入被該分離氣體阻止,或者即使多少進(jìn)入一些也被吹回,阻止第1處理區(qū)域P1的BTB AS氣體穿過(guò)該中心部區(qū)域C流入到第2處理區(qū)域P2及第2處理區(qū)域P2的03氣體穿過(guò)該中心部區(qū)域C流入到第1處理區(qū)域P1。
而且,在分離區(qū)域D,由于扇形的凸?fàn)畈?的周緣部向下方彎曲,彎曲部46和;旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的外端面之間的間隙〗象以上所述那樣變窄,實(shí)質(zhì)上阻止氣體通過(guò),因此,也阻止第1處理區(qū)域P1的BTBAS氣體(第2處理區(qū)域P2的03氣體)經(jīng)由旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的外側(cè)流入到第2處理區(qū)域P2 (第1處理區(qū)域P1)。因此,第l處理區(qū)域P1的氣氛和第2處理區(qū)域P2的氣氛完全被2個(gè)分離區(qū)域D分離,BTBAS氣體被排氣口 61排出,另外03氣體被排氣口62排出。其結(jié)果,兩反應(yīng)氣體在本例中為BTBAS氣體及03氣體無(wú)論在氣氛中還是在晶圓W上都不會(huì)混合。另外,在本例中,由于用N2氣體吹掃旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的下方側(cè),因此完全不用擔(dān)心流入到排氣區(qū)域6的氣體鉆入到旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的下方側(cè),例如BTB AS氣體流入到03氣體的供給區(qū)域之類(lèi)的情況。
基于圖10A、 IOB對(duì)本實(shí)施方式更詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式通過(guò)使旋轉(zhuǎn)臺(tái)2旋轉(zhuǎn)一周(360°旋轉(zhuǎn))時(shí)的角速度變化來(lái)進(jìn)行成膜。
即,在第1處理區(qū)域P1,由于是所供給的BTBAS氣體附著在晶圓W表面上的工藝,因此以極短的時(shí)間進(jìn)行。但是,在第2處理區(qū)域P2,由于是所供給的03氣體與附著在晶圓表面上的BTBAS氣體發(fā)生反應(yīng)、在晶圓表面形成作為反應(yīng)生成物的氧化硅的分子層的工藝,因此,由于伴隨著化學(xué)反應(yīng)而使花費(fèi)的時(shí)間比第l處理區(qū)域P1的時(shí)間長(zhǎng)。
因此, 一 邊使旋轉(zhuǎn)臺(tái)2旋轉(zhuǎn) 一 周的期間的角速度發(fā)生變化一邊進(jìn)行成膜工藝,該旋轉(zhuǎn)臺(tái)2以使晶圓W通過(guò)第1處理區(qū)域P1時(shí)的角速度變快、且通過(guò)第2處理區(qū)域P2時(shí)的角速度變慢的方式進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
例如,如圖10A所示,使晶圓W在通過(guò)由從分離氣體噴嘴41噴出的N2氣體形成的分離區(qū)域D時(shí)加速,使晶圓W以8?!瞨ad/s〕(就轉(zhuǎn)速而言,相當(dāng)于240 〔 rpm〕)的角速度通過(guò)。此時(shí),利用第l反應(yīng)氣體噴嘴31供給BTBAS氣體,所供給的BTBAS氣體瞬間附著在晶圓W表面,因此,使旋轉(zhuǎn)臺(tái)2以快的角速度旋轉(zhuǎn)也沒(méi)有問(wèn)題。
然后,晶圓W通過(guò)由從分離氣體噴嘴42噴出的N2氣體形成的分離區(qū)域D,此時(shí),使旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的角速度降低到4?!瞨ad/s〕(就轉(zhuǎn)速而言,相當(dāng)于120 〔rpm〕)。
接著,如圖10B所示,使晶圓W以4兀〔rad/s〕(就轉(zhuǎn)速而言,相當(dāng)于120 〔rpm〕)的角速度通過(guò)第2處理區(qū)域P2。此時(shí),利用第2反應(yīng)氣體噴嘴3 2供給O 3氣體,所供給的O 3氣體與附著在晶圓W表面的BTBAS氣體發(fā)生反應(yīng),在晶圓W表面形成作為反應(yīng)生成物的氧化硅的分子層。此時(shí),由于角速度較慢,因此,能充分地確保利用BTBAS氣體與03氣體的反應(yīng)而在晶圓W表面上形成氧化硅分子層的時(shí)間。
然后,晶圓W通過(guò)由從分離氣體噴嘴41噴出的N2氣體形成的分離區(qū)域D,此時(shí),使旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的角速度上升到8?!瞨ad/s〕(就轉(zhuǎn)速而言,相當(dāng)于240 〔rpm〕)。然后,與上述同樣,如圖10A所示,使晶圓W高速地通過(guò)第l處理區(qū)域Pl,反復(fù)這樣的旋轉(zhuǎn)。
通過(guò)一邊使旋轉(zhuǎn)臺(tái)2以這樣的角速度變化進(jìn)行旋轉(zhuǎn)一邊進(jìn)
28行成膜,能在晶圓W的表面上形成致密的氧化硅膜。另外,能 與各個(gè)工藝相應(yīng)地使旋轉(zhuǎn)臺(tái)2旋轉(zhuǎn)一周的期間的角速度發(fā)生變 化,能充分地確保各個(gè)工藝所需要的時(shí)間,能不浪費(fèi)時(shí)間地獲 得致密的高品質(zhì)的膜。另外,在進(jìn)行各個(gè)工藝時(shí)不浪費(fèi)時(shí)間,
因此,也縮短每一張晶圓w的處理時(shí)間。
另外,使旋轉(zhuǎn)臺(tái)2旋轉(zhuǎn)時(shí)的角速度的控制通過(guò)利用從控制 部IOO傳遞到驅(qū)動(dòng)部23的控制信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)部23的旋轉(zhuǎn)來(lái)進(jìn)行。
這樣地成膜處理結(jié)束時(shí),利用輸送臂10通過(guò)與搬入動(dòng)作相 反的動(dòng)作將各晶圓W依次搬出。
在此,若對(duì)處理參數(shù)的一個(gè)例子進(jìn)行記載,則工藝壓力例 如為1067Pa( 8Torr ),晶圓W的加熱溫度例如為350。C , BTBAS 氣體和Os氣體的流量例如分別為100sccm和10000sccm,來(lái)自 分離氣體噴嘴41、 42的N2氣體的流量例如是20000sccm,來(lái)自 真空容器l的中心部的分離氣體供給管51的N2氣體的流量例如 是5000sccm。另外,對(duì)l張晶圓供給反應(yīng)氣體的循環(huán)次數(shù)、即 晶圓通過(guò)各處理區(qū)域P1、 P2的次數(shù)根據(jù)目標(biāo)膜厚的不同而變 化,但為多次,例如是600次。
采用本實(shí)施方式,由于成膜裝置在供給BTBAS氣體的第1 處理區(qū)域P1和供給03氣體的第2處理區(qū)域P之間具有包含低的 頂面44的分離區(qū)域D,因此,能防止BTBAS氣體、03氣體分別 流入第2處理區(qū)域P2、第l處理區(qū)域Pl,能防止與03氣體、 BTBAS氣體混合。因此,通過(guò)使載置著晶圓W的旋轉(zhuǎn)臺(tái)2旋轉(zhuǎn), 使晶圓W通過(guò)第1處理區(qū)域P1、分離區(qū)域D、第2處理區(qū)域P2及 分離區(qū)域D,能可靠地堆積MLD (ALD)模式下的氧化硅膜。 另外,為了更加可靠地防止BTBAS氣體、03氣體分別流入第2 處理區(qū)域P2、第1處理區(qū)域P1而與03氣體、BTBAS氣體混合,分離區(qū)域D還包括用于噴出N2氣體的分離氣體噴嘴41、 42。另 外,由于本實(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氣體的噴出孔,因此能防止 BTBAS氣體、03氣體通過(guò)中心部區(qū)域C分別流入第2處理區(qū)域 P2、第l處理區(qū)域Pl與Os氣體、BTBAS氣體混合。另外,由于 BTBAS氣體和03氣體不混合,因此幾乎不會(huì)產(chǎn)生氧化硅向旋轉(zhuǎn) 臺(tái)2上的堆積,因此,能降低微粒的問(wèn)題。
另外,在本實(shí)施方式的成膜裝置中,旋轉(zhuǎn)臺(tái)2具有5個(gè)凹部 24,能在一次運(yùn)轉(zhuǎn)中對(duì)相對(duì)應(yīng)地載置在5個(gè)凹部24中的5張晶圓 W進(jìn)行處理,j旦也可以在5個(gè)凹部24中的 一個(gè)中載置l張晶圓 W,也可以在凝:轉(zhuǎn)臺(tái)2上僅形成一個(gè)凹部24。
作為適合于本發(fā)明使用的處理氣體,除了上述的例子之外, 可以舉出DCS ( 二氯石圭步克)、HCD ( Hexachlorodisilane,六 氯乙硅烷)、TMA(三曱基鋁),3DMAS[三(二曱氨基)硅烷]、 TEMHF[四(乙基曱基氨基)鉿]、Sr ( THD ) 2[雙(四曱基庚 二酮酸)鍶]、Ti ( MPD ) ( THD )[(曱基戊二酮酸)雙(四 甲基庚二酮酸)鈦]、單氨基硅烷等。
另外,在上述分離區(qū)域D中,相對(duì)于上述分離氣體噴嘴41 或42位于旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的旋轉(zhuǎn)方向的上游側(cè)的第l頂面44優(yōu)選是越 位于外緣的部位上述旋轉(zhuǎn)方向的寬度越大。其理由在于,由于 旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的旋轉(zhuǎn),從上游側(cè)向分離區(qū)域D流動(dòng)的氣體的流速越靠 近外緣越快。出于這種考慮,如上所述那樣將凸?fàn)畈?制成扇 形是上策。
以下,再例舉凸?fàn)畈?(或第l頂面44 )的尺寸。參照?qǐng)DIIA、 11B,在分離氣體噴嘴41 ( 42)的兩側(cè)形成狹窄的空間的第l 頂面44的與晶圓中心WO所通過(guò)的路徑相對(duì)應(yīng)的圓弧的長(zhǎng)度L, 是晶圓W的直徑的約1/10 1/l的長(zhǎng)度即可,優(yōu)選是約l/6以上。例如,在晶圓W具有300mm的直徑的情況下,該長(zhǎng)度L優(yōu)選是 約50mm以上。
在該長(zhǎng)度L不夠長(zhǎng)而較短的情況下,為了有效地防止反應(yīng) 氣體流入狹窄的空間,必須降低第1頂面4 4和旋轉(zhuǎn)臺(tái)2之間的狹 窄的空間的高度h (圖4B)。但是,若長(zhǎng)度L過(guò)短、高度h變得 極低,則有可能旋轉(zhuǎn)臺(tái)2與第1頂面44碰撞而產(chǎn)生微粒,從而產(chǎn) 生晶圓的污染或使晶圓破損。因此,為了避免旋轉(zhuǎn)臺(tái)2與第1頂
面44碰撞,需要抑制旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的振動(dòng)或使旋轉(zhuǎn)臺(tái)2穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)的對(duì)
究 朱。
另 一方面,在縮短長(zhǎng)度L且將狹窄的空間的高度h保持得比 較大的情況下,為了防止反應(yīng)氣體流入到頂面44和旋轉(zhuǎn)臺(tái)2之 間的狹窄的空間,必須降低旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的旋轉(zhuǎn)速度,在制造生產(chǎn) 率方面當(dāng)然不利。
根據(jù)這些考察,沿與晶圓中心WO的路徑相對(duì)應(yīng)的圓弧的、 第l頂面44的長(zhǎng)度L優(yōu)選是約50mm以上。但是,凸?fàn)畈?或第1 頂面44的尺寸并不限定于上述尺寸,也可以根據(jù)所使用的工藝 參數(shù)、晶圓尺寸進(jìn)行調(diào)整。另外,狹窄的空間只要具有能形成 從分離區(qū)域D向處理區(qū)域P1及P2的分離氣體的流動(dòng)的程度的 高度,如上述說(shuō)明所表明的那樣,狹窄的空間的高度h除了根 據(jù)所使用的工藝參數(shù)或晶圓尺寸進(jìn)行調(diào)整外,例如也可以根據(jù) 頂面44的面積進(jìn)行調(diào)整。
另外,在本實(shí)施方式中,在設(shè)置于凸?fàn)畈?上的槽部43中 配置有分離氣體噴嘴41 ( 42),在各分離氣體噴嘴41、 42的兩 側(cè)配置有低的頂面44。但是,在一變形例中,也可以替代分離 氣體噴嘴41,而如圖12所示那樣在凸?fàn)畈?的內(nèi)部形成沿旋轉(zhuǎn) 臺(tái)2的徑向延伸的流路47,沿該流路47的長(zhǎng)度方向形成多個(gè)氣 體噴出孔40,從這些噴出孔40噴出分離氣體(N2氣體)。分離區(qū)域D的頂面44并不限于平坦面,可以構(gòu)成為圖13A 所示的凹面形狀,也可以構(gòu)成為圖13B所示的凸面形狀,或者 構(gòu)成為圖13C所示的波狀。
另外,凸?fàn)畈?也可以是空心的,可以將分離氣體導(dǎo)入到 空心內(nèi)。在這種情況下,可以如圖14A、圖14B、圖14C所示那 樣排列多個(gè)氣體噴出孔40a。
圖14A表示使相互相鄰的噴出孔40a的一部分彼此間在上 述徑向上重疊;l也、沿該徑向隔開(kāi)間隔:t也配置多個(gè)噴出孔40a的 結(jié)構(gòu),該多個(gè)噴出孔40a由相對(duì)于旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的直徑傾斜的橫向長(zhǎng) 的狹縫構(gòu)成。
圖14B表示以蛇行線(xiàn)狀排列多個(gè)噴出孔40a的結(jié)構(gòu)。 圖14C表示在上述徑向隔開(kāi)間隔地排列多條由逼近旋轉(zhuǎn)臺(tái) 2的周緣側(cè)的圓弧狀狹縫構(gòu)成的噴出孔40a。
另夕卜,在本實(shí)施方式中,凸?fàn)畈?具有大致扇形的上表面 形狀,但在一變形例中,也可以具有圖15A所示的長(zhǎng)方形或正 方形的上表面形狀。另外,凸?fàn)畈?也可以如圖15B所示的上表 面整體為扇形,具有彎曲成凹狀的側(cè)面4Sc。另外,凸?fàn)畈?也 可以如圖15C所示的上表面整體為扇形,具有彎曲成凸?fàn)畹膫?cè) 面4Sv。另外,如圖15D所示,也可以構(gòu)成為凸?fàn)畈?的旋轉(zhuǎn)臺(tái) 2的旋轉(zhuǎn)方向d的上游側(cè)部分具有凹狀的側(cè)面4Sc,凸?fàn)畈?的旋 轉(zhuǎn)臺(tái)2的旋轉(zhuǎn)方向d的下游側(cè)部分具有平面狀的側(cè)面4Sf。另外, 在圖15A至圖15D中,虛線(xiàn)表示在凸?fàn)畈?上形成的槽部43 (圖 4A、圖4B)。在這些情況下,收容在槽部43中的分離氣體噴嘴 41或42 (圖2)從真空容器l的中央部、例如突出部5 (圖l)伸 出。
在本實(shí)施方式中,使用加熱器單元7作為用于對(duì)晶圓W進(jìn)行 加熱的加熱部件,加熱器單元7并不限于^f吏用電阻發(fā)熱體,也可以是燈加熱裝置,也可以替代設(shè)置在旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的下方側(cè)而設(shè) 置在^:轉(zhuǎn)臺(tái)2的上方側(cè),也可以i殳置在上下兩方。
在此,關(guān)于處理區(qū)域P1、 P2及分離區(qū)域D的各種布置方案, 舉一個(gè)上述實(shí)施方式之外的其它例子。圖16是使第2反應(yīng)氣體 噴嘴32比輸送口 15位于靠旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)的例子, 這樣的布置方案也能獲得同樣的效果。
另外,如上所述,分離區(qū)域D可以為將扇形的凸?fàn)畈?沿周 向分割為2部分,在兩部分之間設(shè)置分離氣體噴嘴41 (42)的 結(jié)構(gòu),圖17是表示這樣的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的俯視圖。在這種情 況下,要考慮到分離氣體的噴出流量、反應(yīng)氣體的噴出流量等, 將扇形的各凸?fàn)畈? (分割部分)和分離氣體噴嘴41或42之間 的距離、扇形的各凸?fàn)畈? (分割部分)的大小等設(shè)定成能使 分離區(qū)域D發(fā)揮有效的分離作用。
在上述實(shí)施方式中,第1處理區(qū)域P1和第2處理區(qū)域P2相當(dāng) 于具有比分離區(qū)域D的第l頂面44高的第2頂面45的區(qū)域。但 是,第1處理區(qū)域P1和第2處理區(qū)域P2的至少一個(gè)也可以具有在 反應(yīng)氣體供給噴嘴31 ( 32)的兩側(cè)與旋轉(zhuǎn)臺(tái)2相對(duì)且比第2頂面 45低的另 一頂面。這是為了防止氣體流入到該頂面和旋轉(zhuǎn)臺(tái)2 之間的間隙中。該頂面可以比第2頂面45^f氐,也可以低至與分 離區(qū)域D的第l頂面44大致相同。圖18表示這樣的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例 子。如圖所示,扇形的凸?fàn)畈?0配置在供給03氣體的第2處理 區(qū)域P2中,反應(yīng)氣體噴嘴32配置于形成在在凸?fàn)畈?0上的槽部 (未圖示)中。換言之,該第2處理區(qū)域P2用于使反應(yīng)氣體噴 嘴32供給反應(yīng)氣體,與分離區(qū)域D相同地構(gòu)成。另外,凸?fàn)畈?30的結(jié)構(gòu)也可以構(gòu)成為與圖14A至圖14C所例示的空心的凸?fàn)?部相同。
另外,為了在各分離氣體噴嘴41、 42的兩側(cè)形成狹窄的空
33間,只要設(shè)置較低的頂面(第l頂面)44即可,在其它實(shí)施方 式中,也可以如圖19所示那樣在反應(yīng)氣體噴嘴31、 32的兩側(cè)設(shè) 置上述頂面、即比第2頂面45^[氐、與分離區(qū)域D的第l頂面44大 致相同的4交低的頂面,延伸到第1頂面44。換言之,也可以替
凸?fàn)畈?00具有大致為圓盤(pán)狀的形狀,大致與旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的整 個(gè)上表面相對(duì),具有分別收容氣體噴嘴31、 32、 41、 42的沿徑 向延伸的4個(gè)長(zhǎng)槽400a,且在凸?fàn)畈?00的下方,在凸?fàn)畈?00 與旋轉(zhuǎn)臺(tái)2之間留有狹窄的空間。該狹窄的空間的高度可以與 上述高度h (圖4B )為相同程度。若使用凸?fàn)畈?00,則從反應(yīng)
窄的空間)擴(kuò)散到反應(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的下方(或在狹窄的空 間)擴(kuò)散到分離氣體噴嘴41、 42的兩側(cè)。該反應(yīng)氣體和分離氣 體在狹窄的空間中合流,通過(guò)排氣口61、 62排出。在這種情況
嘴32噴出的反應(yīng)氣體混合,能實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)腁LD (或MLD)模式
的堆積。
另外,也可以通過(guò)組合從圖14A到圖14C的任意一個(gè)圖所 示的空心的凸?fàn)畈?來(lái)構(gòu)成凸?fàn)畈?00,不使用氣體噴嘴31、 32、 41、 42以及長(zhǎng)槽400a,而將反應(yīng)氣體以及分離氣體從對(duì)應(yīng)的空 心凸?fàn)畈?的噴出孔33分別噴出氣體。
在本實(shí)施方式中,旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的旋轉(zhuǎn)軸22位于真空容器1的中 心部,在頂^反11和芯部21之間的空間52中吹掃分離氣體,但本 發(fā)明也可以如圖20所示那樣構(gòu)成。
在圖20的成膜裝置中,真空容器l的中央?yún)^(qū)域的底面部14 向下方側(cè)突出而形成驅(qū)動(dòng)部的收容空間80,并且,在真空容器l的中央?yún)^(qū)域的上端形成有凹部80a,在真空容器l的中心部, 支柱81介于收容空間80的底面和上述凹部80a的上表面之間, 防止了來(lái)自第1反應(yīng)氣體噴嘴31的BTBAS氣體和來(lái)自第2反應(yīng) 氣體噴嘴32的03氣體經(jīng)由真空容器1的中心部混合。
關(guān)于使旋轉(zhuǎn)臺(tái)2旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu),圍著支柱81地設(shè)置旋轉(zhuǎn)套筒 82,沿該旋轉(zhuǎn)套筒82設(shè)置環(huán)狀的旋轉(zhuǎn)臺(tái)2。旋轉(zhuǎn)套筒82被安裝 在支柱81外表面上的軸承86、 88和安裝在收容空間80內(nèi)側(cè)面上 的軸承87支承。然后,在上述收容空間80中設(shè)置由電動(dòng)機(jī)83 驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)齒4侖部84,利用該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),借助形成在旋轉(zhuǎn)套筒 82下部的外周的齒輪部85使該旋轉(zhuǎn)套筒82旋轉(zhuǎn)。另外,在上述 收容空間80的底部連接有吹掃氣體供給管74,并且,將用于經(jīng) 由導(dǎo)管75a將吹掃氣體供給到上述凹部80a的側(cè)面和旋轉(zhuǎn)套筒 82的上端部之間的空間內(nèi)的吹掃氣體供給管75連接到真空容 器1的上部。參照?qǐng)D20,用于將吹掃氣體供給到上述凹部80a 的側(cè)面和旋轉(zhuǎn)套筒82的上端部之間的空間內(nèi)的開(kāi)口部形成在 上述凹部80a的側(cè)面的左右2處,但為了避免BTBAS氣體和Os 氣體經(jīng)由旋轉(zhuǎn)套筒82的附近區(qū)域混合,優(yōu)選失見(jiàn)定開(kāi)口部(吹掃 氣體供給口 )的數(shù)量。
在圖20所示的例子中,乂人;旋轉(zhuǎn)臺(tái)2側(cè)看來(lái),上述凹部80a 的側(cè)面和旋轉(zhuǎn)套筒82的上端部之間的空間相當(dāng)于分離氣體噴 出口,而且,由該分離氣體噴出口、旋轉(zhuǎn)套筒82及支柱81構(gòu)成 位于真空容器l的中心部的中心部區(qū)域。
次在基板上供給3種以上的反應(yīng)氣體的情況。在這種情況下, 例如按第l反應(yīng)氣體噴嘴、分離氣體噴嘴、第2反應(yīng)氣體噴嘴、 分離氣體噴嘴、第3反應(yīng)氣體噴嘴及分離氣體噴嘴的順序沿真 空容器l的周向配置 氣體噴嘴,如已述的實(shí)施方式那樣地構(gòu)成包含各分離氣體噴嘴的分離區(qū)域即可。
使用以上所述的成膜裝置的基板處理裝置示于圖21中。參
照?qǐng)D21,基板處理裝置包括例如收納25張晶圓的稱(chēng)為前開(kāi)式 晶圓傳送盒(Front Opening Unified Pod)的密閉型的輸送 容器101;配置有輸送臂103的大氣輸送室102;能在大氣氣氛 和真空氣氛之間切換氣氛的加載互鎖真空室(預(yù)備真空室) 104、 105;配置有2個(gè)輸送臂107a、 107b的真空輸送室106; 本實(shí)施方式的成膜裝置108、 109。在圖21中,附圖標(biāo)記G表示 閘閥。
輸送容器IOI被從外部輸送到具有載置臺(tái)的輸入輸出部 (未圖示),在與大氣輸送室102相連接后,利用開(kāi)閉機(jī)構(gòu)(未 圖示)打開(kāi)蓋子,利用輸送臂103從該輸送容器101內(nèi)取出晶圓。 接著,將晶圓輸送到加載互鎖真空室104或105內(nèi),將該室內(nèi)從 大氣氣氛切換成真空氣氛,此后利用輸送臂107a或107b取出晶 圓,送入到成膜裝置108、 109中的一個(gè),進(jìn)行已述的成膜處理。 這樣,通過(guò)設(shè)置多個(gè)例如2個(gè)本實(shí)施方式的成膜裝置,能以高 生成率實(shí)施所謂的ALD (MLD)。
第2實(shí)施方式
接著,說(shuō)明本發(fā)明的第2實(shí)施方式。
在本實(shí)施方式中,可以使用與第l實(shí)施方式相同的成膜裝 置,但在成膜處理時(shí),在旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的凹部24中載置多張、例如5
張晶圓。
接著,參照?qǐng)D22的流程圖i兌明本實(shí)施方式的成膜方法。 在本實(shí)施方式中,在由分離氣體噴嘴41、 42供給作為分離 氣體的N2氣體的狀態(tài)下, 一邊使旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的轉(zhuǎn)速(rpm)變化 一邊從第l反應(yīng)氣體噴嘴31及第2反應(yīng)氣體噴嘴32交替地供給 BTBAS氣體及03氣體,從而進(jìn)行成膜。與第l實(shí)施方式相同,對(duì)晶圓W進(jìn)行加熱,在利用溫度傳感
器(未圖示)確認(rèn)了晶圓w達(dá)到設(shè)定溫度后,開(kāi)始成膜。
首先,在步驟S102中,將控制部IOO (圖1 )的記錄器(未 圖示)的N值設(shè)定為1。另外,預(yù)先輸入向l張晶圓W供給反應(yīng) 氣體的循環(huán)數(shù)M。該循環(huán)數(shù)M為取決于在晶圓W上成膜的膜厚 的值,是由期望的膜厚決定的值。
接著,在步驟S104中,利用吹掃氣體供給管72、 73(圖1) 供給作為吹掃氣體的N2氣體,利用分離氣體供給管51供給作為 分離氣體的N2氣體,并且由分離氣體噴嘴41、 42(圖2)供給
作為分離氣體的N2氣體。
接著,在步驟S106中,使旋轉(zhuǎn)臺(tái)2高速旋轉(zhuǎn)。例如,使旋 轉(zhuǎn)臺(tái)2以240rpm旋轉(zhuǎn)。
接著,在步驟S108中,利用第1反應(yīng)氣體噴嘴31 (圖2)供 給BTBAS氣體。此時(shí),由于從分離氣體噴嘴41、 42供給作為 分離氣體的N2氣體,因此,BTBAS氣體僅在第l處理區(qū)域Pl(圖 2)擴(kuò)展,不會(huì)擴(kuò)散到第2處理區(qū)域P2。另外,由于未從第2反 應(yīng)氣體噴嘴32 (圖2)供給Os氣體,因此,被載置在旋轉(zhuǎn)臺(tái)2 上的所有晶圓W通過(guò)旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的旋轉(zhuǎn)而曝露于BTBAS氣體中。 由此,在所有晶圓W的表面上附著有BTBAS氣體。另外,由于 BTBAS氣體附著在晶圓W的表面上的工藝在極短的時(shí)間內(nèi)進(jìn) 行,因此,在使旋轉(zhuǎn)臺(tái)2高速旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下,利用第l反應(yīng)氣體 噴嘴31供給BTBAS氣體。
接著,在步驟S110中,停止自第l反應(yīng)氣體噴嘴31供 BTBAS氣體。
接著,在步驟S112中,使旋轉(zhuǎn)臺(tái)2以低速旋轉(zhuǎn)。例如,使 旋轉(zhuǎn)臺(tái)2以120rpm旋轉(zhuǎn)。
接著,在步驟S114中,自第2反應(yīng)氣體噴嘴32供給03氣體。此時(shí),由于從分離氣體噴嘴41、 42供給作為分離氣體的N2氣體, 因此,03氣體僅在第2處理區(qū)域P2中擴(kuò)展,不會(huì)擴(kuò)散到第l處理 區(qū)域P1中。另外,由于未自第1反應(yīng)氣體噴嘴31供給BTBAS氣 體,因此,被載置在旋轉(zhuǎn)臺(tái)2上的所有晶圓W通過(guò)旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的旋 轉(zhuǎn)而曝露于Os氣體中。由此,附著在晶圓W表面上的BTBAS 氣體與由第2反應(yīng)氣體噴嘴32供給的03氣體發(fā)生反應(yīng),在所有 的晶圓W的表面上形成有氧化硅的分子層。另外,該工藝由于 是BTBAS氣體與Os氣體反生反應(yīng)的工藝,因此需要時(shí)間。因此, 使旋轉(zhuǎn)臺(tái)2以比步驟108的工藝低的速度旋轉(zhuǎn)。接著,在步驟S116中,停止自第2反應(yīng)氣體噴嘴32供給03 氣體。接著,在步驟S118中,對(duì)控制部100的記錄器的N值加1。 接著,在步驟S120中,將記錄器的N值與M值進(jìn)行比較, 判斷是否N》M。在N值小于M值的情況下(在步驟S120中為 NO),轉(zhuǎn)移到步驟S106中。另一方面,在N值與M值相同或大 于M值的情況下(在步驟S120中為YES ),轉(zhuǎn)移的下一個(gè)步驟 S122。接著,在步驟S122中,停止自吹掃氣體供給管72、 73供給 作為吹掃氣體的N2氣體、自分離氣體供給管51供給作為分離氣 體的N2氣體、自分離氣體噴嘴41、 42供給作為分離氣體的N2氣體。通過(guò)以上的工藝,本實(shí)施方式的成膜結(jié)束。 在本實(shí)施方式中,能通過(guò)調(diào)整旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的轉(zhuǎn)速(rpm)來(lái)調(diào) 整自第l反應(yīng)氣體供給部件供給的BTBAS氣體進(jìn)行的工藝所需 的時(shí)間、自第2反應(yīng)氣體供給部件供給的03氣體進(jìn)行的工藝所 需的時(shí)間,能在短時(shí)間內(nèi)在多個(gè)晶圓W的表面上同時(shí)形成致密 且高品質(zhì)的膜。38另外,由第1反應(yīng)氣體供給部件供給BTBAS氣體的第l處理 區(qū)域和由第2反應(yīng)氣體供給部件供給03氣體的第2處理區(qū)域被 分離區(qū)域D隔離。因此,在交替進(jìn)行BTBAS氣體和03氣體的供 給的情況下,在停止供給后殘留一種氣體,不會(huì)與新供給來(lái)的 另一氣體發(fā)生反應(yīng),能防止產(chǎn)生污染。另外,由于始終供給作 為分離氣體的N2氣體,因此,在停止供給BTBAS氣體和Os氣 體時(shí),能迅速地吹掃殘留在第l處理區(qū)域或第2處理區(qū)域的 BTBAS氣體和Os氣體,因此,在交替地供給氣體時(shí)能提高生產(chǎn) 率。本實(shí)施方式并不限于^f吏用兩種反應(yīng)氣體,也可以應(yīng)用于4妄 順序在基板上供給3種以上的反應(yīng)氣體的情況。在這種情況下, 例如按第l反應(yīng)氣體噴嘴、分離氣體噴嘴、第2反應(yīng)氣體噴嘴、 分離氣體噴嘴、第3反應(yīng)氣體噴嘴及分離氣體噴嘴的順序沿真 空容器l的周向配置各氣體噴嘴,如已述的第l實(shí)施方式那樣地 構(gòu)成包含各分離氣體噴嘴的分離區(qū)域即可。在本實(shí)施方式中,可以使用在上述第l實(shí)施方式中參照?qǐng)D 21說(shuō)明的基板處理裝置。結(jié)果,在本實(shí)施方式中,也能以高生 成率實(shí)施所謂的ALD (MLD)。本發(fā)明不限定于具體公開(kāi)的實(shí)施例,可以不脫離本發(fā)明范 圍地實(shí)施各種變形例、改良例。本申請(qǐng)基于在2008年9月4日申請(qǐng)的日本國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)第 2008—227030號(hào)主張優(yōu)先權(quán),在此引用其全部?jī)?nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種成膜裝置,在真空容器內(nèi)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上且執(zhí)行該供給循環(huán),從而層疊多層反應(yīng)生成物的層而形成薄膜,該成膜裝置包括旋轉(zhuǎn)臺(tái),其設(shè)置在上述真空容器內(nèi);基板載置部,其為了將基板載置在上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的基板載置面上而設(shè)置;第1反應(yīng)氣體供給部件及第2反應(yīng)氣體供給部件,沿上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)方向相互分開(kāi)地設(shè)置,在上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的基板載置面?zhèn)确謩e將第1反應(yīng)氣體、第2反應(yīng)氣體供給到第1處理區(qū)域和第2處理區(qū)域;分離區(qū)域,其為了分離上述第1處理區(qū)域和第2處理區(qū)域的氣氛而在上述旋轉(zhuǎn)方向上位于第1處理區(qū)域和第2處理區(qū)域之間,該分離區(qū)域包括頂面和用于將第1分離氣體供給到該分離區(qū)域的第1分離氣體供給部件,該頂面位于該第1分離氣體供給部件的上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)方向兩側(cè),在頂面與旋轉(zhuǎn)臺(tái)之間形成有用于使分離氣體從該分離區(qū)域流到處理區(qū)域側(cè)的狹窄的空間;中心部區(qū)域,其為了分離上述第1處理區(qū)域和上述第2處理區(qū)域的氣氛而位于真空容器內(nèi)的中心部,且形成有用于將第2分離氣體噴出到旋轉(zhuǎn)臺(tái)的基板載置面?zhèn)鹊膰姵隹?;排氣口,其用于將擴(kuò)散到上述分離區(qū)域的兩側(cè)的上述第1分離氣體、從上述中心部區(qū)域噴出的上述第2分離氣體、上述第1及第2反應(yīng)氣體一起排出;驅(qū)動(dòng)部,以使上述基板通過(guò)上述第1處理區(qū)域時(shí)的上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度與使上述基板通過(guò)上述第2處理區(qū)域時(shí)的旋轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度為不同的角速度的方式使上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的成膜裝置,其特征在于,該成膜裝置還具有自上述中心部區(qū)域供給上述第2分離氣體的第2分離氣體供給部件,上述分離區(qū)域的頂面與上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的基板載置面相對(duì), 上述排氣口設(shè)于比旋轉(zhuǎn)臺(tái)低的位置,經(jīng)由該旋轉(zhuǎn)臺(tái)的周緣與上述真空容器的內(nèi)壁面之間的間隙排出擴(kuò)散到上述分離區(qū)域兩側(cè)的上述第l分離氣體、從上述中心部區(qū)域噴出的上述第2分離氣體以及上述第l、第2反應(yīng)氣體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的成膜裝置,其特征在于,上述基板載置部具有形成在上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的基板載置面上的 凹狀部,被載置在上述凹狀部中的上述基板的表面位于與上述旋轉(zhuǎn) 臺(tái)的基板載置面相同高度的位置或位于比上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的基板載 置面低的位置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的成膜裝置,其特征在于,真空容器的側(cè)壁上設(shè)有利用閘閥進(jìn)行開(kāi)閉的輸送口 。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的成膜裝置,其特征在于,該成膜裝置還具有用于對(duì)上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行加熱的加熱部件。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的成膜裝置,其特征在于, 上述加熱部件設(shè)于上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的下方。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的成膜裝置,其特征在于, 上述加熱部件設(shè)于上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的上方。
8. —種基板處理裝置,其特征在于,該基板處理裝置包括 真空輸送室,其在內(nèi)部配置有基板輸送部件; 權(quán)利要求l所述的成膜裝置,其氣密地與上述真空輸送室相連接;預(yù)備真空室,其氣密地與上述真空輸送室相連接,能在真 空氣氛和大氣氣氛之間切換氣氛。
9. 一種成膜裝置,在真空容器內(nèi)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上且執(zhí)行該供給循環(huán),從而層 疊多層反應(yīng)生成物的層而形成薄膜,該成膜裝置包括旋轉(zhuǎn)臺(tái),其設(shè)置在上述真空容器內(nèi);基板載置部,其為了將基板載置在上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的基板載置 面上而i殳置;第l反應(yīng)氣體供給部件及第2反應(yīng)氣體供給部件,沿上述旋 轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)方向相互分開(kāi)地設(shè)置,在上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的上述基板載 置面?zhèn)确謩e將第l反應(yīng)氣體及第2反應(yīng)氣體供給到第l處理區(qū)域 和第2處理區(qū)域;分離區(qū)域,其為了分離上迷第1處理區(qū)域和第2處理區(qū)域的 氣氛而在上述旋轉(zhuǎn)方向上位于第1處理區(qū)域和第2處理區(qū)域之 間,該分離區(qū)域包括頂面和用于將第l分離氣體供給到該分離 區(qū)域的第l分離氣體供給部件,該頂面位于該第l分離氣體供給 部件的上述^走轉(zhuǎn)臺(tái)的^走轉(zhuǎn)方向兩側(cè),在頂面與^走轉(zhuǎn)臺(tái)之間形成 有用于使分離氣體從該分離區(qū)域流到處理區(qū)域側(cè)的狹窄的空 間;中心部區(qū)域,其為了分離上述第1處理區(qū)域和上述第2處理 區(qū)域的氣氛而位于真空容器內(nèi)的中心部,且形成有用于將第2 分離氣體噴出到旋轉(zhuǎn)臺(tái)的基板載置面?zhèn)鹊膰姵隹?;排氣?,其用于將擴(kuò)散到上述分離區(qū)域的兩側(cè)的上述第l分離氣體、從上述中心部區(qū)域噴出的上述第2分離氣體、上述 第l及第2反應(yīng)氣體一起排出;驅(qū)動(dòng)部,其用于使上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn);控制部,其對(duì)上述第l反應(yīng)氣體供給部件、上述第2反應(yīng)氣體供給部件、上述驅(qū)動(dòng)部進(jìn)行控制,以使在利用上述第l反應(yīng)氣體供給部件供給上述第l反應(yīng)氣體時(shí),停止上述第2反應(yīng)氣體 供給部件的上述第2反應(yīng)氣體的供給,在利用上述第2反應(yīng)氣體 供給部件供給上述第2反應(yīng)氣體時(shí),停止上述第l反應(yīng)氣體供給 部件的上述第l反應(yīng)氣體的供給,并使上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)以使利用第1 反應(yīng)氣體供給部件供給第l反應(yīng)氣體時(shí)的上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度 與利用第2反應(yīng)氣體供給部件供給第2反應(yīng)氣體時(shí)的旋轉(zhuǎn)臺(tái)的 角速度為不同的角速度的方式旋轉(zhuǎn)。
10. —種成膜方法,通過(guò)多次進(jìn)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的表面上的循環(huán),從而層疊反應(yīng)生 成物而形成薄膜,該成膜方法包括以下工序?qū)⒒遢d置在真空容器內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)臺(tái)上的工序; 在上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的基板載置面上分別將第l反應(yīng)氣體及第2 反應(yīng)氣體供給到第l處理區(qū)域和第2處理區(qū)域并且將分離氣體 供給到設(shè)于上述第l處理區(qū)域和第2處理區(qū)域之間的分離區(qū)域 的工序;使旋轉(zhuǎn)臺(tái)以上述基板通過(guò)上述第l處理區(qū)域時(shí)的角速度與 上述基板通過(guò)上述第2處理區(qū)域時(shí)的角速度不同的方式旋轉(zhuǎn)的工序。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的成膜方法,其特征在于, 該成膜方法還包括對(duì)上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行加熱的工序。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的成膜方法,其特征在于, 上述基板載置工序?qū)⒒遢d置到在上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的表面上形成為凹狀的基板載置部上,載置在上述基板載置部上的上述基 板的表面位于與上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的表面相同高度的位置或位于比上 述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的表面低的位置。
13. —種成膜方法,通過(guò)多次進(jìn)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的表面上的循環(huán),從而層疊反應(yīng)生成物而形成薄膜,該成膜方法包括以下工序?qū)⒒遢d置在真空容器內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)臺(tái)上的工序;使上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)以第l轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的工序;在上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的基板載置面上將第l反應(yīng)氣體供給到第1 處理區(qū)域并且將分離氣體供給到設(shè)于上述第l處理區(qū)域和第2 處理區(qū)域之間的分離區(qū)域的工序;停止供給上述第l反應(yīng)氣體的工序;使上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)以與上述第l轉(zhuǎn)速不同的第2轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的工序;在上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的基板載置面上將第2反應(yīng)氣體供給到上述 第2處理區(qū)域并且將分離氣體供給到上述分離區(qū)域的工序; 停止供給第2反應(yīng)氣體的工序。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的成膜方法,其特征在于, 上述供給循環(huán)按順序進(jìn)行上述第l旋轉(zhuǎn)工序、上述第l反應(yīng)氣體供給工序、上述第l反應(yīng)氣體供給停止工序、上述第2旋轉(zhuǎn) 工序、上述第2反應(yīng)氣體供給工序、上述第2反應(yīng)氣體供給停止工序。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的成膜方法,其特征在于, 該成膜方法還包4舌對(duì)上述^走轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)4亍加熱的工序。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的成膜方法,其特征在于,上述基板載置工序?qū)⒒遢d置到在上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的表面上形 成為凹狀的基板載置部上,被載置在上述基板載置部上的上述 基板的表面位于與上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的表面相同高度的位置或位于比 上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的表面低的位置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種成膜裝置、基板處理裝置及成膜方法。在真空容器內(nèi)供給至少兩種反應(yīng)氣體而在基板上形成薄膜的成膜裝置包括旋轉(zhuǎn)臺(tái);上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)上的基板載置部;相互分離地設(shè)置,在上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)上分別將第1、第2反應(yīng)氣體供給到第1、第2處理區(qū)域的第1、第2反應(yīng)氣體供給部件;位于上述第1、第2處理區(qū)域之間,具有供給第1分離氣體的第1分離氣體供給部件和頂面的分離區(qū)域;位于上述真空容器內(nèi)部,形成有噴出第2分離氣體的噴出孔的中心部區(qū)域;排氣口;使上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)以上述基板通過(guò)上述第1處理區(qū)域時(shí)的上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度與上述基板通過(guò)上述第2處理區(qū)域時(shí)的旋轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度為不同的角速度的方式旋轉(zhuǎn)。
文檔編號(hào)C23C16/455GK101665927SQ20091017212
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, 本間學(xué) 申請(qǐng)人:東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社