成膜裝置制造方法
【專利摘要】在一實(shí)施方式的成膜裝置中，載置臺(tái)被設(shè)置成能夠以軸線為中心旋轉(zhuǎn)。收容載置臺(tái)的處理室包括第1區(qū)域以及第2區(qū)域。伴隨著載置臺(tái)的旋轉(zhuǎn)，該載置臺(tái)的基板載置區(qū)域相對(duì)于軸線在周向移動(dòng)，并依次通過第1區(qū)域以及第2區(qū)域。第1氣體供給部從被設(shè)置成與載置臺(tái)對(duì)置的噴射部向第1區(qū)域供給前軀體氣體。排氣部從形成為沿著包圍噴射部的周圍的閉路延伸的排氣口進(jìn)行排氣。第2氣體供給部從形成為沿著包圍排氣口的周圍的閉路延伸的噴射口供給凈化氣體。等離子體生成部在第2區(qū)域生成反應(yīng)氣體的等離子體。在該成膜裝置中，第2區(qū)域?qū)τ谒鲚S線向周向延伸的角度范圍大于第1區(qū)域?qū)τ谒鲚S線向周向延伸的角度范圍。
【專利說明】成膜裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明的實(shí)施方式涉及成膜裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 作為在基板上進(jìn)行成膜的一種方法，已知有等離子體增強(qiáng)原子層沉積（PE-ALD : Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition)法。在 PE-ALD 法中，通過將基板暴露于前 驅(qū)體氣體，來使含有欲形成的薄膜的構(gòu)成元素的前軀體氣體化學(xué)吸附在基板上。接下來，通 過將基板暴露于凈化氣體，來去除過度地化學(xué)吸附于該基板的前軀體氣體。然后，通過將基 板暴露于含有欲形成的薄膜的構(gòu)成元素的反應(yīng)氣體的等離子體，來在基板上形成期望的薄 膜。在PE-ALD法中，通過重復(fù)這樣的工序，來在基板上生成包含在前軀體氣體的原子或者 分子的被處理了的膜。
[0003] 作為實(shí)施上述PE-ALD法的裝置，已知有單晶片式成膜裝置和半連續(xù)式成膜裝置。 在單晶片式成膜裝置中，在單一處理室中重復(fù)PE-ALD法的上述的工序。即在單晶片式成膜 裝置中，向單一處理室內(nèi)供給前軀體氣體，接下來，向處理室內(nèi)供給凈化氣體，然后，向處理 室內(nèi)供給反應(yīng)氣體，從而生成反應(yīng)氣體的等離子體。另外，在單晶片式成膜裝置中，在生成 反應(yīng)氣體的等離子體之后，在供給后續(xù)的前軀體氣體之前，向處理室內(nèi)供給凈化氣體。如上 所述那樣，在單晶片式成膜裝置中，需要在時(shí)間上依次進(jìn)行前軀體氣體的供給、凈化氣體的 供給、反應(yīng)氣體的等離子體的生成、以及凈化氣體的供給，因此產(chǎn)量比較低。
[0004] 另一方面，在半連續(xù)式成膜裝置中，在處理室內(nèi)分別設(shè)置有供給前軀體氣體的區(qū) 域和生成反應(yīng)氣體的等離子體的區(qū)域，基板以依次通過這些區(qū)域的方式進(jìn)行移動(dòng)。在半連 續(xù)式成膜裝置能夠在不同的區(qū)域同時(shí)進(jìn)行前軀體氣體的供給和反應(yīng)氣體的等離子體的生 成，因此與單晶片式成膜裝置相比，具有產(chǎn)量高這樣的優(yōu)點(diǎn)。
[0005] 作為這樣的半連續(xù)式成膜裝置，已知有在下述的專利文獻(xiàn)1以及專利文獻(xiàn)2中記 載的裝置。在專利文獻(xiàn)1中記載的成膜裝置具備基座單元以及氣體噴射單元?；鶈卧?支撐基板的部件，其構(gòu)成為以旋轉(zhuǎn)軸線為中心旋轉(zhuǎn)。氣體噴射單元與基座單元對(duì)置配置，該 氣體噴射單元包括：供給前軀體氣體的第1區(qū)域、供給凈化氣體的凈化區(qū)域、供給反應(yīng)氣體 的自由基的第2區(qū)域、以及供給凈化氣體的其他凈化區(qū)域。第1區(qū)域、凈化區(qū)域、第2區(qū)域、 以及其他凈化區(qū)域在周向排列，在各區(qū)域之間設(shè)置有徑向延伸的排氣線。這些排氣線與凈 化區(qū)域有助于第1區(qū)域與第2區(qū)域的分離。在專利文獻(xiàn)1中所記載的成膜裝置中，第1區(qū) 域、第2區(qū)域、以及兩個(gè)凈化區(qū)域分別相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線而言周向延伸的角度范圍大致相同。
[0006] 另外，在專利文獻(xiàn)2中記載的成膜裝置具備旋轉(zhuǎn)托盤、淋浴頭、以及等離子體源。 旋轉(zhuǎn)托盤是支撐基板的部件，其能夠以旋轉(zhuǎn)軸線為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。淋浴頭以及等離子體源 對(duì)置配置于旋轉(zhuǎn)托盤，并且在周向排列。淋浴頭具有大致扇形的平面形狀，其供給前軀體氣 體。等離子體源也具有大致扇形的平面形狀，其供給反應(yīng)氣體，并且梳子形狀的電極接受高 頻電力來生成反應(yīng)氣體的等離子體。在淋浴頭的周圍以及等離子體源的周圍設(shè)置有排氣 孔，在淋浴頭與等離子體源之間設(shè)置有供給凈化氣體的淋浴板。在專利文獻(xiàn)2中所記載的 成膜裝置中，淋浴頭以及等離子體源相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線而言周向延伸的角度范圍大致相同， 淋浴板相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線而言周向延伸的角度范圍比淋浴頭以及等離子體源的上述角度范 圍大很多。
[0007] 專利文獻(xiàn)1 :日本專利特開2010-157736號(hào)公報(bào)
[0008] 專利文獻(xiàn)2 :日本專利特開2011-222960號(hào)公報(bào)
[0009] 如上所述，在專利文獻(xiàn)1以及專利文獻(xiàn)2中所記載的以往的成膜裝置中，被供給前 軀體氣體的區(qū)域向周向延伸的角度范圍與生成反應(yīng)氣體的等離子體的區(qū)域向周向延伸的 角度范圍大致相等。另外，在這些以往的成膜裝置中，被供給凈化氣體的區(qū)域向周向延伸的 角度范圍成為被供給前軀體氣體的區(qū)域向周向延伸的角度范圍以及生成反應(yīng)氣體的自由 基的區(qū)域向周向延伸的角度范圍以上的角度范圍。因這樣的結(jié)構(gòu)，為了使以往的成膜裝置 中期望的膜質(zhì)的膜沉積，需要將旋轉(zhuǎn)托盤以及基座單元這樣的載置臺(tái)旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間設(shè)得 較大。
[0010] 因此，在本【技術(shù)領(lǐng)域】中，要求能夠以更高的產(chǎn)量進(jìn)行成膜的成膜裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明的一側(cè)面所涉及的成膜裝置具有載置臺(tái)、處理容器、第1氣體供給部、排氣 部、第2氣體供給部以及等離子體生成部。載置臺(tái)具有基板載置區(qū)域。載置臺(tái)被設(shè)置成能 夠以軸線為中心旋轉(zhuǎn)，以便基板載置區(qū)域在周向移動(dòng)。處理容器劃界收容上述載置臺(tái)的處 理室。處理室包括通過載置臺(tái)的旋轉(zhuǎn)而相對(duì)于軸線在周向移動(dòng)的基板載置區(qū)域依次通過的 第1區(qū)域以及第2區(qū)域。第1氣體供給部從被設(shè)置成與載置臺(tái)對(duì)置的噴射部向第1區(qū)域供 給前軀體氣體。排氣部從形成為沿著包圍噴射部的周圍的閉路延伸的排氣口進(jìn)行排氣。第 2氣體供給部從形成為沿著包圍排氣口的周圍的閉路延伸的噴射口供給凈化氣體。等離子 體生成部在第2區(qū)域生成反應(yīng)氣體的等離子體。在該成膜裝置中，第2區(qū)域相對(duì)于上述軸 線向周向延伸的角度范圍大于第1區(qū)域相對(duì)于上述軸線向周向延伸的角度范圍。
[0012] 這里，對(duì)本成膜裝置能夠?qū)崿F(xiàn)成膜的高產(chǎn)量的原理進(jìn)行說明。相比基板暴露于前 軀體氣體的時(shí)間，沉積在基板上的膜的膜質(zhì)更大幅地依賴于基板暴露于反應(yīng)氣體的等離子 體的時(shí)間。即即使將基板暴露于前軀體氣體的時(shí)間設(shè)為一定時(shí)間以上，對(duì)于膜質(zhì)也沒有太 大的影響，然而若增加基板暴露于等離子體的時(shí)間，則能夠得到膜質(zhì)更加優(yōu)良的膜。另外， 例如能夠通過沉積在基板上的膜的針對(duì)氟酸溶液的蝕刻速度來評(píng)價(jià)膜質(zhì)。該蝕刻速度越 慢，能夠評(píng)價(jià)為膜質(zhì)越良好。在本成膜裝置中，生成反應(yīng)氣體的等離子體的第2區(qū)域向周向 延伸的角度范圍大于被供給前軀體氣體的第1區(qū)域向周向延伸的角度范圍，能夠?qū)⒃谑馆d 置臺(tái)旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間內(nèi)基板暴露于反應(yīng)氣體的等離子體的時(shí)間設(shè)定為比基板暴露于前軀 體氣體的時(shí)間長(zhǎng)。其結(jié)果，根據(jù)該成膜裝置，能夠提高成膜的產(chǎn)量。
[0013] 另外，本成膜裝置具有寬度較窄的排氣口包圍前軀體氣體的噴射部的外周并且寬 度較窄的凈化氣體的噴射口包圍排氣口的外周的結(jié)構(gòu)。在一實(shí)施方式中，基板載置區(qū)域具 有與基板的尺寸對(duì)應(yīng)的尺寸，在前軀體氣體的噴射部與等離子體生成部之間延伸的凈化氣 體的噴射口以及排氣口的寬度還能夠小于基板載置區(qū)域的直徑。上述結(jié)構(gòu)即排氣口以及凈 化氣體的噴射口沿前軀體氣體的噴射部的周圍的閉路延伸的結(jié)構(gòu)，能夠有助于抑制等離子 體從第2區(qū)域向第1區(qū)域進(jìn)入以及前軀體氣體從第1區(qū)域向第2區(qū)域進(jìn)入并且保證第2區(qū) 域的角度范圍。
[0014] 一實(shí)施方式中，前軀體氣體的噴射部提供多個(gè)噴射口，多個(gè)噴射口還能夠跨越隨 著接近上述軸線而相互接近的兩個(gè)邊緣部之間分布。在該實(shí)施方式中，噴射部能夠構(gòu)成為， 隨著與軸線的距離變大，設(shè)置更多的前軀體氣體的噴射口。伴隨著載置臺(tái)的旋轉(zhuǎn)的基板內(nèi) 各位置的速度根據(jù)自軸線的距離而不同。即越是遠(yuǎn)離軸線的基板內(nèi)的位置，其速度越大。根 據(jù)該實(shí)施方式，噴射部構(gòu)成為，越是遠(yuǎn)離軸線的基板內(nèi)的位置，與越多的噴射口對(duì)置，因此 能夠降低基板的各位置暴露于前軀體氣體的時(shí)間的偏差。
[0015] 在一實(shí)施方式中，等離子體生成部能夠具有第3氣體供給部以及一個(gè)以上的天 線。第3氣體供給部向第2區(qū)域供給反應(yīng)氣體，一個(gè)以上的天線能夠向第2區(qū)域供給微波。 一個(gè)以上的天線中的天線能夠分別包括電介質(zhì)板以及一個(gè)以上的導(dǎo)波管。電介質(zhì)板被設(shè)置 成隔著第2區(qū)域與載置臺(tái)對(duì)置，一個(gè)以上的導(dǎo)波管設(shè)置在電介質(zhì)板上，在該一個(gè)以上的導(dǎo) 波管還能夠形成有使微波朝向電介質(zhì)板通過的槽。電介質(zhì)板具有面向第2區(qū)域的電介質(zhì) 窗，該電介質(zhì)窗包括兩個(gè)邊緣部，上述兩個(gè)邊緣部還能夠構(gòu)成為向與上述軸線交叉的方向 延伸并且隨著接近該軸線而相互接近。在該實(shí)施方式中，等離子體生成部構(gòu)成為，隨著自軸 線的距離變大，生成等離子體的區(qū)域的周向的長(zhǎng)度變大。因此，能夠降低基板的各位置暴露 于反應(yīng)氣體的等離子體中的時(shí)間的偏差。
[0016] 在一實(shí)施方式中，等離子體生成部還能夠具有在上述周向排列的多個(gè)天線作為上 述一個(gè)以上的天線。在其他實(shí)施方式中，等離子體生成部具有單一天線作為上述一個(gè)以上 的天線，該單一天線還能夠具備設(shè)置在單一電介質(zhì)板上且在周向排列的多個(gè)導(dǎo)波管作為上 述一個(gè)以上的導(dǎo)波管。根據(jù)這些實(shí)施方式，能夠提高向第2區(qū)域供給的微波的強(qiáng)度。
[0017] 在一實(shí)施方式中，從排氣口以及第2氣體供給部的噴射口到載置臺(tái)之間設(shè)置有間 隙，排氣口與第2氣體供給部的噴射口之間的距離還可以為該間隙的長(zhǎng)度的10倍以上。根 據(jù)該實(shí)施方式，能夠更可靠地防止等離子體從第2區(qū)域向第1區(qū)域進(jìn)入以及前軀體氣體從 第1區(qū)域向第2區(qū)域進(jìn)入。另外，排氣部的排氣量以及第2氣體供給部的凈化氣體的供給 量允許范圍能夠變大。
[0018] 如以上的說明，根據(jù)本發(fā)明的一方面以及實(shí)施方式，提供一種能夠以更高的產(chǎn)量 進(jìn)行成膜的成膜裝置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 圖1是簡(jiǎn)要地表示一實(shí)施方式所涉及的成膜裝置的截面圖。
[0020] 圖2是簡(jiǎn)要地表示一實(shí)施方式所涉及的成膜裝置的俯視圖。
[0021] 圖3是表示從圖2所示的成膜裝置除去處理容器的上部的狀態(tài)的俯視圖。
[0022] 圖4是圖1所示的成膜裝置的放大截面圖，是設(shè)置有第1氣體供給部的噴射部、排 氣部的排氣口、以及第2氣體供給部的噴射口的部分的放大截面圖。
[0023] 圖5是表示圖1所示的成膜裝置的第1氣體供給部的噴射部、排氣部的排氣口、以 及第2氣體供給部的噴射口的俯視圖。
[0024] 圖6是劃界第1氣體供給部的噴射部、排氣部的排氣口、以及第2氣體供給部的噴 射口的一實(shí)施方式所涉及的單元的分解立體圖。
[0025] 圖7是從上方觀察圖6所示的單元的俯視圖。
[0026] 圖8是表示圖4所示的第2氣體供給部的噴射口以及排氣部的排氣口與載置臺(tái)的 放大截面圖。
[0027] 圖9是圖1所示的成膜裝置的放大截面圖，是設(shè)置有等離子體生成部的部分的放 大截面圖。
[0028] 圖10是從上方觀察一實(shí)施方式所涉及的成膜裝置的一個(gè)天線的俯視圖。
[0029] 圖11是沿圖10的XI-XI線的截面圖。
[0030] 圖12是表示以將排氣裝置34的排氣量以及第2氣體供給部20的凈化氣體的流 量作為參數(shù)來變更的方式測(cè)量的從第1區(qū)域R1向第1區(qū)域R1的外部的氣體泄漏量（圖中 (a))以及從第1區(qū)域R1的外部向第1區(qū)域R1的氣體進(jìn)入量（圖中（b))的表。
[0031] 圖13是表示以將排氣裝置34的排氣量以及第2氣體供給部20的凈化氣體的流 量作為參數(shù)來變更的方式測(cè)量的從第1區(qū)域R1向第1區(qū)域R1的外部的氣體泄漏量（圖中 (a))以及從第1區(qū)域R1的外部向第1區(qū)域R1的氣體進(jìn)入量（圖中（b))的表。
[0032] 圖14是表示以將排氣裝置34的排氣量以及第2氣體供給部20的凈化氣體的流 量作為參數(shù)來變更的方式測(cè)量的從第1區(qū)域R1向第1區(qū)域R1的外部的氣體泄漏量（圖中 (a))以及從第1區(qū)域R1的外部向第1區(qū)域R1的氣體進(jìn)入量（圖中（b))的表。
[0033] 圖15是表示以將排氣裝置34的排氣量以及第2氣體供給部20的凈化氣體的流 量作為參數(shù)來變更的方式測(cè)量的從第1區(qū)域R1向第1區(qū)域R1的外部的氣體泄漏量（圖中 (a))以及從第1區(qū)域R1的外部向第1區(qū)域R1的氣體進(jìn)入量（圖中（b))的表。
[0034] 圖16是簡(jiǎn)要地表示其他實(shí)施方式所涉及的成膜裝置的俯視圖。
[0035] 圖17是簡(jiǎn)要地表示另一其他實(shí)施方式所涉及的成膜裝置的俯視圖。
[0036] 圖18是沿圖17所示的XVIII-XVIII線的截面圖。

【具體實(shí)施方式】
[0037] 以下，參照附圖詳細(xì)地說明各種實(shí)施方式。其中，在各附圖中，對(duì)于同一或者類似 的部分賦予相同的附圖標(biāo)記。
[0038] 圖1是表示一實(shí)施方式所涉及的成膜裝置的截面圖。圖2是簡(jiǎn)要地表示一實(shí)施方 式所涉及的成膜裝置的俯視圖。圖1表示沿圖2的I-Ι線的斷面。圖3是表示從圖2所示 的成膜裝置除去處理容器的上部的狀態(tài)的俯視圖。圖1、圖2以及圖3所示的成膜裝置10 具備：處理容器12、載置臺(tái)14、第1氣體供給部16、排氣部18、第2氣體供給部20以及等離 子體生成部22。
[0039] 處理容器12是在軸線X方向延伸的大致圓筒狀的容器。在處理容器12內(nèi)部劃界 有處理室C。處理容器12例如能夠由對(duì)內(nèi)表面實(shí)施了耐等離子體處理（例如，耐酸鋁處理 或者Y 2〇3的熱噴涂處理）的鋁這樣的金屬構(gòu)成。在一實(shí)施方式中，如圖1所示，處理容器12 包括下部12a以及上部12b。下部12a具有上方開口的筒形狀，并包括將處理室C劃界的 側(cè)壁以及底壁。上部12b是從上方將處理室C劃界的蓋體。上部12b安裝在下部12a的頂 部，以便閉合下部12a的上部開口。在下部12a與上部12b之間還可以設(shè)置用于密封處理 室C的彈性密閉部件。
[0040] 在有處理容器12劃界的處理室C內(nèi)設(shè)置有載置臺(tái)14。載置臺(tái)14具有大致的圓 板形狀。載置臺(tái)14構(gòu)成為能夠以軸線X為中心旋轉(zhuǎn)。在一實(shí)施方式中，載置臺(tái)14被驅(qū)動(dòng) 機(jī)構(gòu)24以軸線X為中心旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)24具有電機(jī)這樣的驅(qū)動(dòng)裝置24a以及旋轉(zhuǎn)軸 24b，且安裝在處理容器12的下部12a。旋轉(zhuǎn)軸24b將軸線X作為其中心軸線，并延伸至處 理室C內(nèi)，通過來自驅(qū)動(dòng)裝置24a的驅(qū)動(dòng)力來以軸線X為中心旋轉(zhuǎn)。載置臺(tái)14的中心部分 支撐在該旋轉(zhuǎn)軸24b。由此，載置臺(tái)14以軸線X為中心旋轉(zhuǎn)。其中，在處理容器12的下部 12a與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)24之間還可以設(shè)置0型環(huán)這樣的彈性密閉部件，以便密閉處理室C。
[0041] 如圖1以及圖3所示，在載置臺(tái)14的上表面設(shè)置有一個(gè)以上的基板載置區(qū)域14a。 在一實(shí)施方式中，多個(gè)基板載置區(qū)域14a相對(duì)于軸線X在周向排列?；遢d置區(qū)域14a構(gòu)成 為具有與載置在該區(qū)域的基板W的直徑大致相同或者比基板W的直徑稍大的直徑的凹部。 在處理室C內(nèi)，在載置臺(tái)14的下方設(shè)置有用于加熱在基板載置區(qū)域14a載置的基板W的加 熱器26。基板W經(jīng)由設(shè)置于處理容器12的閘閥G，并通過機(jī)器臂這樣的傳送裝置被傳送到 處理室C，并被載置在基板載置區(qū)域14a。另外，通過成膜裝置10進(jìn)行處理后的基板W通過 傳送裝置經(jīng)由閘閥G而從處理室C被取出。該處理室C包括相對(duì)于軸線X在周向排列的第 1區(qū)域R1以及第2區(qū)域R2。因此，載置在基板載置區(qū)域14a的基板W伴隨著載置臺(tái)14的 旋轉(zhuǎn)，依次通過第1區(qū)域R1以及第2區(qū)域R2。
[0042] 以下，除了圖2以及圖3之外，還參照?qǐng)D4以及圖5。圖4是圖1所示的成膜裝置 的放大截面圖，是設(shè)置有第1氣體供給部的噴射部、排氣部的排氣口、以及第2氣體供給部 的噴射口的部分的放大截面圖。圖5是表示圖1所示的成膜裝置的第1氣體供給部的噴射 部、排氣部的排氣口、以及第2氣體供給部的噴射口的俯視圖，是從下方，即從載置臺(tái)側(cè)觀 察第1氣體供給部的噴射部、排氣部的排氣口、以及第2氣體供給部的噴射口的俯視圖。如 圖2?圖4所示，在第1區(qū)域R1的上方以與載置臺(tái)14的上表面對(duì)置的方式設(shè)置有第1氣 體供給部16的噴射部16a。換言之，包括在處理室C的區(qū)域中的與噴射部16a對(duì)置的區(qū)域 成為第1區(qū)域R1。
[0043] 如圖4以及如圖5所示，在噴射部16a形成有多個(gè)噴射口 16h。第1氣體供給部 16從這些多個(gè)噴射口 16h向第1區(qū)域R1供給前軀體氣體。前軀體氣體被供給至第1區(qū)域 R1，從而前軀體氣體化學(xué)吸附在通過第1區(qū)域R1的基板W的表面。作為該前軀體氣體，例 如列舉DCS (二氯硅烷）、甲硅烷、乙硅烷、有機(jī)含硅物質(zhì)、金屬含有物等。
[0044] 在一實(shí)施方式中，如圖5所示，劃定噴射部16a的邊緣部包括從周向劃定該噴射部 16a的兩個(gè)邊緣部16e。這些兩個(gè)邊緣部16e以隨著接近軸線X而相互接近的方式延伸。兩 個(gè)邊緣部16e例如能夠相對(duì)于軸線X在輻射方向延伸。即噴射部16a還可以具有大致扇型 的平面形狀。多個(gè)噴射口 16h在這些兩個(gè)邊緣部16e之間跨越設(shè)置。這里，伴隨著載置臺(tái) 14的旋轉(zhuǎn)的基板W內(nèi)的各位置的速度是根據(jù)自軸線X的距離而不同的。即越是遠(yuǎn)離軸線X 的位置，其速度越快。在該實(shí)施方式中，噴射部16a構(gòu)成為，越是遠(yuǎn)離軸線X的基板W內(nèi)的 位置，與越多的噴射口 16h對(duì)置。因此，能夠降低基板W的各位置暴露在前軀體氣體的時(shí)間 的偏差。
[0045] 如圖4以及圖5所示，在噴射部16a的周圍設(shè)置有排氣口 18a，排氣部18進(jìn)行從 該排氣口 18a向第1區(qū)域R1的排氣。排氣部18的排氣口 18a與載置臺(tái)14的上表面對(duì)置， 如圖5所示，排氣部18的排氣口 18a沿著包圍噴射部16a的外周的閉路延伸。如上所述那 樣，在成膜裝置10中，寬度窄的排氣口 18a包圍噴射部16a的周圍。
[0046] 另外，如圖4以及圖5所示，在排氣口 18a的周圍設(shè)置有第2氣體供給部20的噴 射口 20a，第2氣體供給部20從該噴射口 20a噴射凈化氣體。第2氣體供給部20的噴射口 20a與載置臺(tái)14的上表面對(duì)置，并且沿包圍排氣口 18a的外周的閉路延伸。作為通過第2 氣體供給部20供給的凈化氣體，例如，能夠使用N2氣體、Ar氣體等這樣的惰性氣體。若這 樣的凈化氣體噴在基板W，則從基板去除過度地化學(xué)吸附在該基板W的前軀體氣體。
[0047] 在成膜裝置10中，通過來自排氣口 18a的排氣以及來自噴射口 20a的凈化氣體的 噴射，來抑制供給至第1區(qū)域R1的前軀體氣體向第1區(qū)域R1外泄露，并且抑制在第2區(qū)域 R2中如后述那樣供給的反應(yīng)氣體或者其自由基等進(jìn)入第1區(qū)域R1。即排氣部18以及第2 氣體供給部20將第1區(qū)域R1與第2區(qū)域R2分離。另外，由于噴射口 20a以及排氣口 18a 具有沿著包圍噴射部16a的外周的閉路延伸的帶狀的平面形狀，所以噴射口 20a以及排氣 口 18a各自的寬度變窄。因此，能夠保證第2區(qū)域R2對(duì)于軸線X向周向延伸的角度范圍且 實(shí)現(xiàn)第1區(qū)域R1與第2區(qū)域R2的分離。在一實(shí)施方式中，在第1區(qū)域R1與第2區(qū)域R2 之間延伸的排氣口 18a的寬度W2以及噴射口 20a的寬度W3(參照?qǐng)D5)小于基板載置區(qū)域 14a的直徑W1 (圖3參照）。
[0048] 在一實(shí)施方式中，成膜裝置10能夠具備將上述噴射部16a、排氣口 18a、以及噴射 口 20a劃界的單元U。以下，還參照?qǐng)D6以及圖7。圖6是劃界第1氣體供給部的噴射部、排 氣部的排氣口、以及第2氣體供給部的噴射口的一實(shí)施方式所涉及的單元的分解立體圖。 圖7是從上方觀察圖6所示的單元的俯視圖。其中，圖7示出了單元U的上表面，圖5示出 了單元U的下表面。如圖4?圖7所示，單元U由第1部件Ml、第2部件M2、第3部件M3、 以及第4部件M4構(gòu)成，并具有第1?第4部件Ml?M4從上到下依次層疊的結(jié)構(gòu)。單元U 以與處理容器12的上部12b的下表面抵接的方式安裝于處理容器12,在處理容器12的上 部12b的下表面與第1部件Ml之間設(shè)置有彈性密閉部件30。該彈性密閉部件30沿第1部 件Ml的上表面的外緣延伸。
[0049] 第1?第4部件Ml?M4具有大致扇型的平面形狀。第1部件Ml在其下部側(cè)劃 界收納第2?第4部件M2?M4的凹部。另外，第2部件M2在其下部側(cè)劃界收納第3?第 4部件M3?M4的凹部。第3部件M3與第4部件M4具有大致相同的平面尺寸。
[0050] 在單元U形成有貫通第1?第3部件Ml?M3的氣體供給路16p。氣體供給路16p 在其上端與設(shè)置于處理容器12的上部12b的氣體供給路12p連接。該氣體供給路12p經(jīng) 由閥16v以及質(zhì)量流控制器這樣的流量控制器16c而連接有前軀體氣體的氣源16g。另外， 氣體供給路16p的下端與在第3部件M3與第4部件M4之間形成的空間16d連接。該空間 16d連接有在第4部件M4設(shè)置的噴射部16a的噴射口 16h。
[0051] 在處理容器12的上部12b與第1部件Ml之間，以包圍氣體供給路12p與氣體供 給路16p的連接部分的方式設(shè)置有0型環(huán)這樣的彈性密閉部件32a。通過該彈性密閉部件 32a，能夠防止供給至氣體供給路16p以及氣體供給路12p的前軀體氣體從處理容器12的 上部12b與第1部件Ml的邊界泄露。另外，在第1部件Ml與第2部件M2之間、以及第2部 件M2與第3部件M3之間，以包圍氣體供給路16p的方式，分別設(shè)置有0型環(huán)這樣的彈性密 閉部件32b、32c。通過彈性密閉部件32b以及32c，能夠防止供給至氣體供給路16p的前軀 體氣體從第1部件Ml與第2部件M2的邊界以及第2部件M2與第3部件M3的邊界泄露。 另外，在第3部件M3與第4部件M4之間，以包圍空間16d的方式設(shè)置有彈性密閉部件32d。 通過彈性密閉部件32d，能夠防止供給至空間16d的前軀體氣體從第3部件M3與第4部件 M4的邊界泄露。
[0052] 另外，在單元U形成有貫通第1?第2部件Ml?M2的排氣路18q。排氣路18q在 其上端與設(shè)置在處理容器12的上部12b的排氣路12q連接。該排氣路12q與真空泵這樣 的排氣裝置34連接。另外，排氣路18q在其下端與在第2部件M2的下表面與第3部件M3 的上表面之間設(shè)置的空間18d連接。另外，如上所述，第2部件M2劃界收容第3部件M3以 及第4部件M4的凹部，在劃界該凹部的第2部件M2的內(nèi)側(cè)面與第3部件M3以及第4部件 M4的側(cè)端面之間設(shè)置有間隙18g?？臻g18d與間隙18g連接。該間隙18g的下端作為上述 的排氣口 18a而發(fā)揮功能。
[0053] 在處理容器12的上部12b與第1部件Ml之間，以包圍排氣路18q與排氣路12q 的連接部分的方式設(shè)置有〇型環(huán)這樣的彈性密閉部件36a。通過該彈性密閉部件36a，能夠 防止通過排氣路18q以及排氣路12q的排出氣體從處理容器12的上部12b與第1部件Ml 的邊界泄露。另外，在第1部件Ml與第2部件M2之間，以包圍排氣路18q的方式設(shè)置有0 型環(huán)這樣的彈性密閉部件36b。通過該彈性密閉部件36b，能夠防止通過排氣路18q的氣體 從第1部件Ml與第2部件M2的邊界泄露。
[0054] 而且，在單元U形成有貫通第1部件Ml的氣體供給路20r。氣體供給路20r在其 上端與設(shè)置于處理容器12的上部12b的氣體供給路12r連接。氣體供給路12r經(jīng)由閥20v 以及質(zhì)量流控制器這樣的流量控制器20c而連接有凈化氣體的氣源20g。另外，氣體供給路 20r的下端與在第1部件Ml的下表面與第2部件M2的上表面之間設(shè)置的空間20d連接。 另外，如上所述，第1部件Ml劃界收容第2?第4部件M2?M4的凹部，在劃界該凹部的第 1部件Ml的內(nèi)側(cè)面與第2部件M2的側(cè)面之間設(shè)置有間隙20p。該間隙20p與空間20d連 接。另外，該間隙20p的下端作為第2氣體供給部20的噴射口 20a而發(fā)揮功能。在處理容 器12的上部12b與第1部件Ml之間，以包圍氣體供給路12r與氣體供給路20r的連接部 分的方式設(shè)置有〇型環(huán)這樣的彈性密閉部件38。通過該彈性密閉部件38,能夠防止通過氣 體供給路20i以及氣體供給路12ι的凈化氣體從上部12b與第1部件Ml的邊界泄露。
[0055] 這里，如圖8所示，在單元U的下表面與載置臺(tái)14的上表面之間設(shè)置有間隙GH，以 便不阻礙載置臺(tái)14的旋轉(zhuǎn)。即在載置臺(tái)14的上表面與噴射口 20a之間、以及載置臺(tái)14的 上表面與排氣口 18a之間存在在軸線X方向具有長(zhǎng)度（高度）WA的間隙GH。另外，在排氣 口 18a與噴射口 20a之間的間隔（間距）具有距離WB的長(zhǎng)度。優(yōu)選將該距離WB設(shè)定為間 隙GH的長(zhǎng)度WA的10倍以上。關(guān)于該理由，將會(huì)后述。
[0056] 以下，再次參照?qǐng)D1?圖3,進(jìn)一步還參照?qǐng)D9。圖9是圖1所示的成膜裝置的放 大截面圖，是設(shè)置有等離子體生成部的部分的放大截面圖。如圖1?圖3以及圖9所示，成 膜裝置10具備等離子體生成部22。等離子體生成部22向第2區(qū)域R2供給反應(yīng)氣體，并向 該第2區(qū)域R2供給微波，由此在第2區(qū)域R2生成反應(yīng)氣體的等離子體。在一實(shí)施方式中， 在第2區(qū)域R2能夠使化學(xué)吸附于基板W的前軀體氣體氮化。在使沉積在基板W的膜氮化 的情況下，作為反應(yīng)氣體，例如能夠使用N 2氣體、NH3氣體、氧、臭氧、氫、NO、N02等。
[0057] 等離子體生成部22能夠具有用于向第2區(qū)域R2供給微波的一個(gè)以上的天線22a。 一個(gè)以上的天線22a的每一個(gè)能夠包括電介質(zhì)板40以及一個(gè)以上的導(dǎo)波管42。在圖1? 圖3所示的實(shí)施方式中，四個(gè)天線22a相對(duì)于軸線X在周向排列。各天線22a具有設(shè)置在 第2區(qū)域R2的上方的電介質(zhì)板40以及設(shè)置在該電介質(zhì)板40上的導(dǎo)波管42。
[0058] 這里，進(jìn)一步參照?qǐng)D10以及圖11。圖10是從上方觀察一實(shí)施方式所涉及的成膜 裝置的一個(gè)天線的俯視圖。圖11是沿圖10的XI-XI線的截面圖。如圖9?圖11所示，電 介質(zhì)板40是由石英這樣的電介質(zhì)材料構(gòu)成的大致板狀的部件。電介質(zhì)板40以面向第2區(qū) 域R2的方式設(shè)置，并且被處理容器12的上部12b支撐。
[0059] 具體而言，在處理容器12的上部12b形成有開口 AP，以便電介質(zhì)板40相對(duì)于第2 區(qū)域R2露出。該開口 AP的上側(cè)部分的平面尺寸（與軸線X交叉的面內(nèi)的尺寸）大于該開 口 AP的下側(cè)部分的平面尺寸（與軸線X交叉的面內(nèi)的尺寸）。因此，在劃界開口 AP的上部 12b設(shè)置有面向上方的段差面12s。另一方面，電介質(zhì)板40的邊緣部作為被支撐部40s而 發(fā)揮功能，并與段差面12s抵接。該被支撐部40s與段差面12s抵接，由此電介質(zhì)板40被 上部12b支撐。另外，在段差面12s與電介質(zhì)板40之間設(shè)置有彈性密閉部件。
[0060] 如上所述那樣，被上部12b支撐的電介質(zhì)板40隔著第2區(qū)域R2與載置臺(tái)14對(duì)置。 在該電介質(zhì)板40的下表面中的從上部12b的開口 AP露出的部分，即面向第2區(qū)域R2的部 分作為電介質(zhì)窗40w而發(fā)揮功能。在上述電介質(zhì)窗40w的邊緣部包括隨著接近軸線X而相 互接近的兩個(gè)邊緣部40e。根據(jù)電介質(zhì)窗40w的該形狀，即隨著遠(yuǎn)離軸線X而周向的長(zhǎng)度變 大的形狀，能夠降低基板W的各位置暴露在反應(yīng)氣體的等離子體的時(shí)間的偏差。另外，包括 電介質(zhì)窗40w以及被支撐部40s的電介質(zhì)板40的平面形狀可以是大致扇形，另外，為了其 加工容易，也可以是多角形狀。
[0061] 在該電介質(zhì)板40上設(shè)置有導(dǎo)波管42。導(dǎo)波管42是矩形導(dǎo)波管，其設(shè)置在電介質(zhì) 板40上，以便微波傳播的內(nèi)部空間42i在電介質(zhì)窗40w的上方相對(duì)于軸線X在大致的輻射 方向延伸。在一實(shí)施方式中，導(dǎo)波管42能夠包括：槽板42a、上部部件42b、以及端部部件 42c〇
[0062] 槽板42a是金屬制板狀部件，并從下方劃界導(dǎo)波管42的內(nèi)部空間42i。槽板42a 與電介質(zhì)板40的上表面接觸，并覆蓋電介質(zhì)板40的上表面。槽板42a在劃界內(nèi)部空間42i 的部分中，具有多個(gè)槽孔42s。
[0063] 在該槽板42a上，以覆蓋該槽板42a的方式設(shè)置有金屬制上部部件42b。上部部件 42b從上方劃界導(dǎo)波管42的內(nèi)部空間42i。上部部件42b能夠以將槽板42a以及電介質(zhì)板 40夾持在該上部部件42b與處理容器12的上部12b之間的方式，相對(duì)于該上部12b被螺紋 固定。
[0064] 端部部件42c是金屬制部件，其設(shè)置在導(dǎo)波管42的長(zhǎng)度方向的一端。即端部部件 42c以閉合內(nèi)部空間42i的一端的方式安裝在槽板42a以及上部部件42b的一端部。在上 述導(dǎo)波管42的另一端連接有微波產(chǎn)生器48。微波產(chǎn)生器48例如產(chǎn)生約2. 45GHz的微波， 并將該微波供給至導(dǎo)波管42。由微波產(chǎn)生器48產(chǎn)生并在導(dǎo)波管42傳播的微波通過槽板 42a的槽孔42s被供給至電介質(zhì)板40,并經(jīng)由電介質(zhì)窗40w被供給至第2區(qū)域R2。在一實(shí) 施方式中，微波產(chǎn)生器48還可以是針對(duì)多個(gè)導(dǎo)波管42共用的部件。另外，在其他實(shí)施方式 中，多個(gè)微波產(chǎn)生器48還可以分別與多個(gè)導(dǎo)波管42連接。如上所述那樣，通過使用與多個(gè) 天線22a連接的一個(gè)以上的微波產(chǎn)生器48,調(diào)節(jié)由該微波產(chǎn)生器48產(chǎn)生的微波的強(qiáng)度，能 夠提高賦予給第2區(qū)域R2的微波的強(qiáng)度。
[0065] 另外，等離子體生成部22包括第3氣體供給部22b。第3氣體供給部22b向第2 區(qū)域R2供給反應(yīng)氣體。在如上所述那樣使含有化學(xué)吸附在基板W的Si的前軀體氣體氮化 的情況下，該反應(yīng)氣體例如可以是N2氣體或者NH3氣體。在一實(shí)施方式中，第3氣體供給部 22b能夠包括氣體供給路50a和噴射口 50b。氣體供給路50a例如以向開口 AP的周圍延伸 的方式形成在處理容器12的上部12b。另外，在處理容器12的上部12b形成有噴射口 50b， 噴射口 50b用于將供給至氣體供給路50a的反應(yīng)氣體朝向電介質(zhì)窗40w的下方噴射。在一 實(shí)施方式中，多個(gè)噴射口 50b還可以設(shè)置在開口 AP的周圍。另外，氣體供給路50a經(jīng)由閥 50v以及質(zhì)量流控制器這樣的流量控制器50c連接有反應(yīng)氣體的氣源50g。
[0066] 根據(jù)如上所述那樣構(gòu)成的等離子體生成部22,通過第3氣體供給部22b向第2區(qū) 域R2供給反應(yīng)氣體，另外，通過天線22a向第2區(qū)域R2供給微波。由此，在第2區(qū)域R2生 成反應(yīng)氣體的等離子體。換言之，第2區(qū)域R2是生成反應(yīng)氣體的等離子體的區(qū)域。如圖3 所示，該第2區(qū)域R2相對(duì)于軸線X向周向延伸的角度范圍大于第1區(qū)域R1向周向延伸的 角度范圍。通過在該第2區(qū)域R2中生成的反應(yīng)氣體的等離子體，來對(duì)化學(xué)吸附在基板W上 的前軀體氣體進(jìn)行處理。例如，含有化學(xué)吸附在基板W上的Si的前軀體氣體通過N 2氣體 的等離子體處理而被氮化。另外，如圖3所示，在處理容器12的下部12a，在載置臺(tái)14的外 緣的下方形成有排氣口 22h。在該排氣口 22h連接有圖9所示的排氣裝置52。
[0067] 再次參照?qǐng)D1，成膜裝置10還可以具備用于控制該成膜裝置10的各元件的控制 部60?？刂撇?0還可以是具備CPU(中心處理裝置）、存儲(chǔ)器、輸入裝置等的計(jì)算機(jī)。CPU 通過存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器的程序來進(jìn)行動(dòng)作，由此控制部60能夠控制成膜裝置10的各元件。在 一實(shí)施方式中，控制部60能夠進(jìn)行下述處理：為了控制載置臺(tái)14的旋轉(zhuǎn)速度，向驅(qū)動(dòng)裝置 24a發(fā)送控制信號(hào)；為了控制基板W的溫度，向與加熱器26連接的電源發(fā)送控制信號(hào)；控制 為了前軀體氣體的流量，向閥16v以及流量控制器16c發(fā)送控制信號(hào)；為了控制與排氣口 18a連接的排氣裝置34的排氣量，向該排氣裝置34發(fā)送控制信號(hào)；為了控制凈化氣體的流 量，向閥20v以及流量控制器20c發(fā)送控制信號(hào)；為了控制微波的功率，向微波產(chǎn)生器48發(fā) 送控制信號(hào)；為了控制反應(yīng)氣體的流量，向閥50v以及流量控制器50c發(fā)送控制信號(hào)；向該 排氣裝置52發(fā)送控制信號(hào)，以便控制排氣裝置52的排氣量。
[0068] 以下，對(duì)使用了上述成膜裝置10的基板的處理方法進(jìn)行說明。在以下的說明中， 假設(shè)通過該處理方法，在Si基板上生成氮化硅膜。
[0069] (基板傳送工序）
[0070] 在通過成膜裝置10處理基板W的情況下，首先，通過機(jī)器臂這樣的傳送裝置，來將 Si基板W經(jīng)由閘閥G傳送至載置臺(tái)14的基板載置區(qū)域14a上。然后，載置臺(tái)14通過驅(qū)動(dòng) 機(jī)構(gòu)2而4旋轉(zhuǎn)，從而載置基板W的基板載置區(qū)域14a以第2區(qū)域R2為基點(diǎn)旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。
[0071] (氮化處理工序1)
[0072] 接下來，氮化基板W。具體而言，通過第3氣體供給部22b向第2區(qū)域R2供給含氮 的反應(yīng)氣體，來自微波產(chǎn)生器48的微波經(jīng)由天線22a被向第2區(qū)域R2供給。由此，在第2 區(qū)域R2生成反應(yīng)氣體的等離子體。通過該反應(yīng)氣體的等離子體，來氮化基板W的表面。 [0073](基于前軀體氣體的處理工序）
[0074] 接下來，伴隨著載置臺(tái)14的旋轉(zhuǎn)，基板W在第1區(qū)域R1內(nèi)移動(dòng)。在第1區(qū)域R1 中，通過第1氣體供給部16供給DCS這樣的前軀體氣體。由此，包含在前軀體氣體的Si化 學(xué)吸附或者物理吸附在基板W上。
[0075] (凈化工序）
[0076] 接下來，伴隨著載置臺(tái)14的旋轉(zhuǎn)，基板W通過第1區(qū)域R1與第2區(qū)域R2之間。此 時(shí)，基板W暴露于由第2氣體供給部20供給的凈化氣體。由此，除去含有過度地化學(xué)吸附 于基板W的Si的前軀體氣體。
[0077] (氮化處理工序2)
[0078] 接下來，伴隨著載置臺(tái)14的旋轉(zhuǎn)，基板W在第2區(qū)域R2內(nèi)移動(dòng)。由第3氣體供給 部22b向第2區(qū)域R2供給含氮的反應(yīng)氣體，經(jīng)由天線22a供給來自微波產(chǎn)生器48的微波。 因此，在第2區(qū)域R2生成反應(yīng)氣體的等離子體。通過該反應(yīng)氣體的等離子體，化學(xué)吸附于 基板W的表面的前軀體氣體被氮化。
[0079] 基板W通過載置臺(tái)14的旋轉(zhuǎn)而重復(fù)受到利用前軀體氣體的處理工序、凈化工序以 及氮化處理工序2。由此，在基板W上形成氮化硅膜。如上所述，在成膜裝置10中，第1區(qū) 域R1的周向的角度范圍小于第2區(qū)域R2的周向的角度范圍。因此，在基板W繞軸線X的 周圍旋轉(zhuǎn)一周的期間，能夠延長(zhǎng)利用反應(yīng)氣體的等離子體來處理該基板W的時(shí)間。其結(jié)果， 能夠提高對(duì)于基板W的成膜的產(chǎn)量。
[0080] 以下，對(duì)參照?qǐng)D8來說明過的載置臺(tái)14的上表面與噴射口 20a之間以及載置臺(tái)14 的上表面與排氣口 18a之間的間隙GH的長(zhǎng)度（高度）WA和排氣口 18a與噴射口 20a的間 隔（間距）、即距離WB的關(guān)系進(jìn)行說明。圖12?圖15是表示在成膜裝置10中以將排氣部 18的排氣量（即排氣裝置34的排氣量）以及第2凈化氣體的流量作為參數(shù)來變更的方式 測(cè)量的、從第1區(qū)域R1向該第1區(qū)域R1的外部的氣體泄漏量的表（圖中（a))以及表示從 第1區(qū)域R1的外部向第1區(qū)域R1的氣體進(jìn)入量（圖中（b))的表。
[0081] 在得到了圖12?圖15所示的表時(shí)的間隙GH的長(zhǎng)度（高度）WA和排氣口 18a與 噴射口 20a的間隔（間距）如下所述。
[0082] <圖 12 >
[0083] ?間隙GH的長(zhǎng)度WA : 2_
[0084] ?排氣口 18a與噴射口 20a的距離WA :35mm
[0085] <圖 13 >
[0086] ?間隙GH的長(zhǎng)度WA : 3_
[0087] ?排氣口 18a與噴射口 20a的距離WA :35mm
[0088] <圖 14 >
[0089] ?間隙GH的長(zhǎng)度WA : 2_
[0090] ?排氣口 18a與噴射口 20a的距離WA :4mm
[0091] <圖 15 >
[0092] ?間隙GH的長(zhǎng)度WA : 2_
[0093] ?排氣口 18a與噴射口 20a的距離WA :20mm
[0094] 另外，為了得到圖12?圖15所示的表，從噴射部16a向第1區(qū)域R1供給02氣體 來作為前軀體氣體的代替物，從排氣口 18a進(jìn)行排氣，另外，從第2氣體供給部20供給Ar 氣體，從第3氣體供給部22b供給了 N2氣體。將02氣體的流量設(shè)為50〇SCCm，將N2氣體的 流量設(shè)為2000sccm。
[0095] 另外，為了得到圖12?圖15所示的表（a)，在處理室C內(nèi)的從第1區(qū)域R1觀察時(shí) 位于第2氣體供給部20的噴射口 20a的外側(cè)的位置配置四極質(zhì)譜儀，并通過該四極質(zhì)譜儀 計(jì)量氣體組成中的〇2的量。另外，為了得到圖12?圖15所示的表（b)，在第1區(qū)域R1配置 四極質(zhì)譜儀，并通過該四極質(zhì)譜儀計(jì)量氣體組成中的N2的量。在圖12?圖15所示的表內(nèi)， 在表（a)中，"0"標(biāo)記表示檢測(cè)到的0 2量相對(duì)于供給的02量而言是0% (檢測(cè)范圍以下）， 即表示來自第1區(qū)域R1的氣體沒有發(fā)生泄露，在表（b)中，"0"標(biāo)記表示檢測(cè)到的N2量相 對(duì)于供給的N 2而言是0%，即反應(yīng)氣體沒有進(jìn)入到第1區(qū)域R1。另外，在表（a)中，"< 0.2" 標(biāo)記表示〇2量小于〇. 2%，在表（b)中，"< 0. 2"標(biāo)記表示N2量的比例小于0. 2%。另外， 在表（a)中，"< 0· 5"標(biāo)記表不02量小于0· 5%，在表（b)中，"< 0· 5"標(biāo)記表不N2量小于 0.5%。另外，在圖12?圖15所示的表中，以粗線框包圍的范圍表示來自第1區(qū)域R1的氣 體的泄露以及向第1區(qū)域R1的反應(yīng)氣體的進(jìn)入均未被檢測(cè)到的范圍。即在圖12?圖15 所示的表中，通過使用與以粗線包圍的范圍對(duì)應(yīng)的排氣部18的排氣量以及第2氣體供給部 20的氣體流量，能夠防止從第1區(qū)域R1向外部的前軀體氣體的泄露以及向第1區(qū)域R1的 反應(yīng)氣體的進(jìn)入。
[0096] 參照?qǐng)D12以及圖13所示的表能夠確認(rèn)，在間隙GH的長(zhǎng)度WA為2mm和3mm的情 況下，能夠防止來自第1區(qū)域R1的氣體的泄露以及向第1區(qū)域R1的反應(yīng)氣體的進(jìn)入的排 氣裝置34的排氣量以及第2氣體供給部20的氣體流量的范圍不同。即若間隙GH的長(zhǎng)度 WA變大，則能夠防止從第1區(qū)域R1向外部的前軀體氣體的泄露、以及向第1區(qū)域R1的反應(yīng) 氣體的進(jìn)入的排氣部18的排氣量以及第2氣體供給部20的氣體流量的范圍變小。
[0097] 另外，參照?qǐng)D12、圖14以及圖15所示的表能夠確認(rèn)，排氣口 18a與噴射口 20a的 距離WA越大，能夠防止第1區(qū)域R1向外部的氣體的泄露以及向第1區(qū)域R1的反應(yīng)氣體的 進(jìn)入均防止的排氣部18的排氣量以及第2氣體供給部20的氣體流量的范圍越大。
[0098] 因此能夠確認(rèn)下述內(nèi)容：為了保證能夠防止從第1區(qū)域R1向外部的氣體的泄露以 及向第1區(qū)域R1的反應(yīng)氣體的進(jìn)入的排氣部18的排氣量以及第2氣體供給部20的氣體 流量的允許范圍，需要使排氣口 18a與噴射口 20a的距離WA以與間隙GH的長(zhǎng)度成比例的 方式增加。
[0099] 另外，若比較圖12、圖14以及圖15所示的表，則能夠確認(rèn)下述內(nèi)容：在間隙GH的 長(zhǎng)度WA為2mm的情況下，如果排氣口 18a與噴射口 20a的距離WA在20mm以上，則能夠保 證排氣裝置34的排氣量以及第2氣體供給部20的氣體流量的允許范圍有充分的富余量。 根據(jù)以上的內(nèi)容能夠確認(rèn)，優(yōu)選地，排氣口 18a與噴射口 20a的距離WA在間隙GH的長(zhǎng)度WA 的10倍以上。
[0100] 接下來，參照?qǐng)D16。圖16是簡(jiǎn)要地表示其他實(shí)施方式所涉及的成膜裝置的俯視 圖。圖16所示的成膜裝置10B與成膜裝置10的不同點(diǎn)在于，具有單一天線22aB。該天線 22aB具有單一電介質(zhì)板40B和構(gòu)成多個(gè)導(dǎo)波管42的導(dǎo)波管單元42B。電介質(zhì)板40B具有 將成膜裝置10的多個(gè)電介質(zhì)板40 -體化的結(jié)構(gòu)。電介質(zhì)板40B具有隨著接近軸線X而相 互接近的兩個(gè)邊緣部40e，其在這些邊緣部40e之間延伸。另外，電介質(zhì)板40B向周向延伸 的角度范圍比成膜裝置10的一個(gè)電介質(zhì)板40向周向延伸的角度范圍長(zhǎng)，與第2區(qū)域R2的 周向的角度范圍大致相等。該電介質(zhì)板40B還可以例如對(duì)于軸線X在周向的180度以上的 角度范圍中延伸。
[0101] 導(dǎo)波管單元42B具有將成膜裝置10的多個(gè)槽板42a以及多個(gè)上部部件42b -體 化的結(jié)構(gòu)，并提供多個(gè)導(dǎo)波管42。如上所述那樣，還可以使用在單一電介質(zhì)板40B上設(shè)置了 多個(gè)導(dǎo)波管42的結(jié)構(gòu)的天線。另外，在其他實(shí)施方式中，在單一電介質(zhì)板42B上還可以設(shè) 置單一導(dǎo)波管42。
[0102] 接下來參照?qǐng)D17以及圖18。圖17是簡(jiǎn)要地表示另一其他實(shí)施方式所涉及的成 膜裝置的俯視圖。圖18是沿圖17所示的XVIII-XVIII線的截面圖。圖17以及圖18所示 的成膜裝置10C與成膜裝置10的不同點(diǎn)在于，具備徑向縫隙線天線這樣的一個(gè)以上的天線 22aC。在圖17以及圖18所示的實(shí)施方式中，成膜裝置10C具備3個(gè)天線22aC。
[0103] 天線22aC具有電介質(zhì)板70、槽板72、電介質(zhì)板74以及冷卻罩76。電介質(zhì)板70是 大致圓板上的電介質(zhì)部件，其例如由氧化鋁陶瓷構(gòu)成。電介質(zhì)板70的下表面以從形成于處 理容器12的上部12b的開口 AP向第2區(qū)域R2露出的方式，被該上部12b支撐。電介質(zhì)板 70的下表面中相對(duì)于第2區(qū)域R2露出的部分作為電介質(zhì)窗70w而發(fā)揮功能。電介質(zhì)窗70w 具有大致圓形狀的平面形狀。
[0104] 在電介質(zhì)板70上設(shè)置有槽板72。槽板72為大致圓板上的金屬制部件。在槽板72 形成有多個(gè)槽對(duì)。各槽對(duì)包括相互正交或者交叉的兩個(gè)槽孔。這些槽對(duì)相對(duì)于槽板72的 中心軸線在徑向以及周向排列。另外，在槽板72上設(shè)置有電介質(zhì)板74。電介質(zhì)板74是大 致圓板上的電介質(zhì)部件，并且例如由氧化鋁陶瓷構(gòu)成。在電介質(zhì)板74上設(shè)置有冷卻罩76。 冷卻罩76通過冷媒在形成于其內(nèi)部的流路流過，從而冷卻天線22aC。冷卻罩76的表面是 金屬制表面，電介質(zhì)板74夾持在槽板72的上表面與冷卻罩76的下表面之間。
[0105] 成膜裝置10C還具備微波產(chǎn)生器48C、導(dǎo)波管80以及同軸導(dǎo)波管82。微波產(chǎn)生器 48C例如產(chǎn)生約2. 45GHz的微波。該微波經(jīng)由導(dǎo)波管80向同軸導(dǎo)波管82傳播。同軸導(dǎo)波 管82包括內(nèi)側(cè)導(dǎo)體82a以及外側(cè)導(dǎo)體82b。內(nèi)側(cè)導(dǎo)體82a向軸線X方向延伸，該內(nèi)側(cè)導(dǎo)體 82a的下端與槽板72連接。另外，外側(cè)導(dǎo)體82b具有大致筒形狀，該外側(cè)導(dǎo)體82b的下端與 冷卻罩76的表面連接。
[0106] 根據(jù)成膜裝置10C，由微波產(chǎn)生器48C產(chǎn)生并在導(dǎo)波管80以及同軸導(dǎo)波管82傳 播的微波被從天線22aC的槽孔向電介質(zhì)板70供給，并被從電介質(zhì)窗70w向第2區(qū)域R2供 給。另外，從第3氣體供給部22b向第2區(qū)域R2供給反應(yīng)氣體。因此，在成膜裝置10C中， 也能夠?qū)瘜W(xué)吸附在基板W上的前軀體進(jìn)行反應(yīng)氣體的等離子體處理。
[0107] 另外，并不局限于上述的實(shí)施方式，而是能夠構(gòu)成各種變形方式。在上述的實(shí)施方 式中，在第2區(qū)域R2進(jìn)行的處理是氮化處理，但在第2區(qū)域R2中還能夠進(jìn)行氧化處理。在 該情況下，第3氣體供給部22b能夠向第2區(qū)域R2供給含氧氣體。另外，能夠結(jié)合第1區(qū) 域R1與第2區(qū)域R2的面積比、吸附效率、等離子體處理效率來進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0108] 附圖標(biāo)記的說明：10…成膜裝置；12···處理容器；14…載置臺(tái)；14a…基板載置區(qū) 域；16…第1氣體供給部（前軀體氣體的氣體供給部）；16a…噴射部；16h…噴射口；18…排 氣部；18a…排氣口；20…第2氣體供給部（凈化氣體的氣體供給部）；20a…噴射口；22··· 等離子體生成部；22a…天線；22b…第3氣體供給部（反應(yīng)氣體的氣體供給部）；40…電介 質(zhì)板；40e…邊緣部；40w…電介質(zhì)窗；42…導(dǎo)波管；42s…槽孔；48…微波產(chǎn)生器；60…控制 部；C…處理室；R1···第1區(qū)域；R2…第2區(qū)域；X…軸線（旋轉(zhuǎn)軸線）。
【權(quán)利要求】
1. 一種成膜裝置，其中，包括： 載置臺(tái)，其具有基板載置區(qū)域，并且被設(shè)置成能夠以軸線為中心旋轉(zhuǎn)，以便該基板載置 區(qū)域在周向移動(dòng)； 處理容器，其劃界收容所述載置臺(tái)的處理室，該處理室包括通過所述載置臺(tái)的旋轉(zhuǎn)而 相對(duì)于所述軸線在周向移動(dòng)的所述基板載置區(qū)域依次通過的第1區(qū)域以及第2區(qū)域； 第1氣體供給部，其從被設(shè)置成與所述載置臺(tái)對(duì)置的噴射部向所述第1區(qū)域供給前軀 體氣體； 排氣部，其從形成為沿著包圍所述噴射部的周圍的閉路延伸的排氣口進(jìn)行排氣； 第2氣體供給部，其從形成為沿著包圍所述排氣口的周圍的閉路延伸的噴射口供給凈 化氣體；以及 等離子體生成部，其在所述第2區(qū)域生成反應(yīng)氣體的等離子體， 所述第2區(qū)域相對(duì)于所述軸線向周向延伸的角度范圍大于所述第1區(qū)域相對(duì)于所述軸 線向周向延伸的角度范圍。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的成膜裝置，其中， 在所述噴射部與所述等離子體生成部之間延伸的所述噴射口以及所述排氣口的寬度 小于所述基板載置區(qū)域的直徑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的成膜裝置，其中， 所述噴射部提供多個(gè)噴射口， 所述多個(gè)噴射口跨越隨著接近所述軸線而相互接近的兩個(gè)邊緣部之間分布。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的成膜裝置，其中， 所述等離子體生成部具有：向所述第2區(qū)域供給反應(yīng)氣體的第3氣體供給部、和向所述 第2區(qū)域供給微波的一個(gè)以上的天線， 所述一個(gè)以上的天線分別包括： 電介質(zhì)板，其被設(shè)置成隔著所述第2區(qū)域與所述載置臺(tái)對(duì)置；和 一個(gè)以上的導(dǎo)波管，其設(shè)置在所述電介質(zhì)板上，并且形成有使微波朝向所述電介質(zhì)板 通過的槽， 所述電介質(zhì)板具有面向所述第2區(qū)域的電介質(zhì)窗，該電介質(zhì)窗包括兩個(gè)邊緣部，所述 兩個(gè)邊緣部構(gòu)成為向與所述軸線交叉的方向延伸并且隨著接近所述軸線而相互接近。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的成膜裝置，其中， 所述等離子體生成部具有在所述周向排列的多個(gè)天線作為所述一個(gè)以上的天線。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的成膜裝置，其中， 所述等離子體生成部具有單一天線作為所述一個(gè)以上的天線， 所述單一天線具備設(shè)置在單一所述電介質(zhì)板上且在周向排列的多個(gè)導(dǎo)波管作為所述 一個(gè)以上的導(dǎo)波管。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的成膜裝置，其中， 從所述排氣口以及所述第2氣體供給部的所述噴射口到所述載置臺(tái)之間設(shè)置有間隙， 所述排氣口與所述第2氣體供給部的所述噴射口之間的距離為所述間隙的長(zhǎng)度的10 倍以上。
【文檔編號(hào)】H01L21/31GK104115261SQ201380009061
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2013年2月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月14日
【發(fā)明者】巖崎征英, 米倉(cāng)総史, 巖尾俊彥 申請(qǐng)人:東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社