成膜装置及成膜方法制造方法及图纸

本发明专利技术的成膜装置（１０）包括被处理气体加压、产生等离子体的等离子体产生室（１４）；容纳基板并在基板上形成膜的成膜室（２０）；和具有多个孔且分离等离子体产生室（１４）与成膜室（２０）的分离板（１７）。分离板（１７）的孔的直径是使得等离子体产生室（１４）的压力比成膜室（２０）的压力高２．０倍以上的尺寸。成膜装置（１０）进一步包括在等离子产生室（１４）与成膜室（２０）之间施加规定的偏压的装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，特别涉及在短时间内能够成膜的。
技术介绍
利用现有的CVD的成膜装置和方法例如公开在特开2001-185546号公报(专利文献1)和特表2002-539326号(专利文献2)中。专利文献1公开了，在能够真空排气的真空容器内，隔着电极部使设置基板的反应室与等离子体形成室分离，在反应室内进行成膜的成膜装置。电极部的结构是网眼状或梳状，由此，将等离子体形成室形成的等离子体封闭在里面，采用游离基能够透过的结构。将上述等离子体形成室形成的游离基输送到反应室内，同时向反应室导入第二气体，然后在与上述游离基进行气相反应或在上述基板上进行表面反应的基板上，形成膜。专利文献2公开了在堆积室内的基板表面上堆积金属的方法。该方法具备如下步骤(a)通过使含有金属的分子前体气体或蒸汽在基板表面上流动，使得金属单分子层堆积在基板表面上，该表面堆积金属，形成反应生成物，由此通过前体进行反应的第一反应性的某种被饱和，保持金属表面被来自金属前体的配位基覆盖的状态，就不会再与前体发生反应的步骤；(b)停止前体气体或蒸汽流动的步骤；(c)用惰性气体净化前体的步骤；(d)至少使1个游离基种流入室内的基板表面上，游离基种具有与金属前体层表面配位基的高的反应性，作为反应生成物除去配位基，在使得表面饱和，提供第一反应性的某种的步骤；(e)得到期望厚度的金属膜之前，按顺序正确地反复地进行上述步骤。利用现有的CVD的成膜装置及方法如上述。在专利文献1的装置中，只隔着电极部使设置基板的反应室与等离子体形成室相互分开，由此，成膜气体流入等离子体形成室，它与游离基反应，在等离子体形成室侧也存在成膜问题。在专利文献2的方法中，使含有金属的分子前体气体或蒸汽在基板表面上流动，使得金属的单分子层堆积在基板表面，该表面，堆积金属，形成反应生成物，通过将前体反应的第一反应性的某种饱和后，停止流入前体气体或蒸汽，用惰性气体净化前体，然后，使游离基种在基板表面上流动，除去配位基。因为必须在成膜中具有净化处理，所以会存在成膜时间增加的问题。
技术实现思路
本专利技术是鉴于现有的问题点提出的，其目的在于提供等离子体产生室侧不附着膜，且在短时间内能够成膜的。本专利技术中的成膜装置具有导入规定的处理气体，以规定的压力产生等离子体的等离子体产生室；容纳基板，利用成膜气体，以规定压力在上述基板上形成所期望的膜的成膜室；连接成膜室，使成膜室排气的真空排气装置；具有能够使等离子体产生室的压力与成膜室的压力相比成为阳压构造的多个孔且分离等离子体产生室与成膜室的分离板。等离子发生室与成膜室隔着分离板分离，其间用以等离子体产生室的压力比成膜室的压力成为阳压的方式构成的多个孔进行连接。因此，成膜气体不能流入发生室。其结果，等离子体产生室不能成膜。此外能够经常向成膜室供给游离基，不能如现有的基板被成膜气体饱和，也不需要现有的净化，所以能够缩短成膜时间。优选具有在等离子体产生室与成膜室之间施加规定偏压的装置。在等离子体产生室与成膜室之间施加有特定的偏压，因此，基于处理气体在等离子体产生室内发生的离子，对应于偏压的极性，选择性地导入到成膜室内。此外优选孔的直径是使等离子体产生室与成膜室的压力差为1.5倍以上的尺寸。此外优选孔的直径是使等离子体产生室与成膜室的压力差为2.0倍以上的尺寸。压力差达到2.0倍以上，通过孔的气体速度变为音速。其结果，成膜室的成膜气体不流入到等离子体产生室内。此外优选在成膜室内设有为了在基板上形成所期望的膜的供给成膜气体的成膜气体供给装置，成膜气体供给装置具有分布在成膜室内大体全部区域的气体喷出口。成膜气体供给装置可以与分离板一体构成。此外优选，分离板具有等离子体产生室侧的上面和成膜室侧的下面，孔的上面的直径比下面的直径大。分离板优选由碳、硅、或铝形成。等离子体优选通过微波或者电感耦合的方式产生。本专利技术的其他方面中，成膜装置具有反应容器；反应容器内在等离子产生区域内产生游离基的装置；设置在反应容器内装载基板的装载装置；向装载装置上装载的基板上的成膜区域供给规定的成膜气体的成膜气体供给装置；将成膜气体封闭在成膜区域内的装置；控制成膜气体中的成膜成分，使其相对基板通过游离基连续聚合的成膜控制装置。本专利技术的其他方面，成膜方法是指相对基板，将成膜气体封闭在基板周围的成膜区域内，通过游离基连续聚合成膜气体中的成膜成分，在基板上生成所期望的膜。将成膜气体封闭在基板周围的成膜区域，通过游离基连续在基板上聚合成膜气体中的成膜成分，因此，就不需要现有的净化。其结果提供了在短时间内能够形成膜的成膜方法。该成膜方法中，形成金属膜时使用氢游离基，形成氧化膜时使用氧游离基，形成氮化膜时使用氮游离基。通过游离基连续聚合成膜成分的步骤优选包括连续产生游离基的步骤和向成膜区域对应所期望的膜供给成膜气体的步骤，连续产生游离基的步骤是在第一压力下进行的，对应所期望的膜向成膜区域供给成膜气体的步骤是在第二压力下进行的，第一压力比第二压力至少高1.5倍以上。此外优选包括中性化游离基的步骤，连续聚合游离基的步骤包括向基板供给中性化的游离基的步骤。根据本专利技术的其他方面，成膜装置包括被处理气体加压、产生等离子体的等离子体产生室；容纳基板、通过对基板导入成膜气体、形成所期望的膜的成膜室；具有多个孔、使等离子体产生室与成膜室分离的分离板，分离板的孔采用使处理气体从等离子体产生室向成膜室以一方通行的方式流入的尺度。附图说明图1是本专利技术的一实施方式的成膜装置概略截面图。图2A是表示分离板的图。图2B是表示分离板的图。图3是表示气体通过分离板的孔时的状态的图。图4是表示分离板的孔的其他例子的图。图5A是表示本专利技术的一实施方式的成膜方法的各步骤的图。图5B是表示本专利技术的一实施方式的成膜方法的各步骤的图。图5C是表示本专利技术的一实施方式的成膜方法的各步骤的图。图5D是表示本专利技术的一实施方式的成膜方法的各步骤的图。图6A是表示现有的成膜方法的各步骤的图。图6B是表示现有的成膜方法的各步骤的图。图6C是表示现有的成膜方法的各步骤的图。图7是本专利技术其他实施方式的成膜装置的概略截面图。具体实施例方式下面，参照附图说明本专利技术的一个实施方式。图1是本专利技术的一实施方式的成膜装置10的构成的概略截面图。参照图1，成膜装置10由等离子体处理装置构成。成膜装置10例如侧壁和底部由铝等的导体构成，具有全部成型为筒体状的处理容器15。该处理容器15内设有等离子体产生室14、和用成膜气体对基板进行成膜的成膜室20，其间用分离板16分离。分离板16设有多个微细直径的孔。后续将进行详细说明。处理容器15的顶部被开口，这里以被支承框架部件32支承的状态通过O环状等的密封部件，设置了由AlN、Al2O3、SiO2等的陶瓷材料构成的相对微波具有透过性的厚度为20mm左右的介电体板31。该介电体板31的上部设置了作为圆板状的平面天线起作用的槽板33。槽板33的上部设置了通过介电体板30向内部流入冷介质的冷却板34。介电体板30由石英、氧化铝、氮化铝等构成。介电体板30被配置。该介电体板30也被称为波长延迟板或波长缩短板，通过降低微波的传播速度，缩短波长使从槽板33放射的微波的传播效率提高。处理容器15的上端中央连接同轴导波管29。同轴导波管29连接在未图示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种成膜装置，其特征在于，包括：导入规定的处理气体，以规定的压力产生等离子体的等离子体产生室；容纳基板并利用成膜气体，以规定的压力在所述基板上形成期望的膜的成膜室；连接所述成膜室，对所述成膜室进行排气的真空排气装置； 具有多个孔，使得所述等离子体产生室的压力与所述成膜室的压力相比形成阳压，并分离所述等离子体产生室与所述成膜室的分离板。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：寒川诚二，野泽俊久，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，寒川诚二，
类型：发明
国别省市：JP[日本]