成膜方法及成膜装置制造方法及图纸

一种成膜方法，其是在成膜对象(1)上进行CVD膜(4)和ALD膜(5)的成膜的成膜方法。在进行ALD膜的成膜的ALD处理中，重复实施2次以上ALD循环，所述ALD循环包括：第一工序，其使配置有成膜对象的反应容器(20)充满经由第一供给管(100)导入的原料气体；第二工序，其在第一工序后将原料气体从反应容器排出；第三工序，其在第二工序后，使反应容器充满在第二供给管(200)内被电感耦合等离子体活化并经由第二供给管(200)导入的反应气体；和第四工序，其在第三工序后将反应气体从反应容器排出。在进行CVD膜的成膜的CVD处理中，至少实施1次ALD循环，且第二工序在使原料气体残留于反应容器的气相中的状态下结束。气相中的状态下结束。气相中的状态下结束。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】成膜方法及成膜装置


[0001]本专利技术涉及能够在同一反应容器内连续地进行CVD(Chemical Vapor Deposition：化学气相沉积)膜和ALD(Atomic Layer Deposition：原子层沉积)膜的成膜的成膜方法以及成膜装置。

技术介绍

[0002]专利文献1中记载了在同一反应容器内形成CVD膜后形成ALD膜的方法。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2018
‑
59173号公报

技术实现思路

[0006]专利技术所要解决的技术问题
[0007]在专利文献1中，CVD膜和ALD膜的形成中共用的原料气体和反应气体经由配置在反应容器的上游的喷头而被导入反应容器。配置于反应容器并载置成膜对象的载置台成为下部电极，包含喷头的容器的上部构造成为上部电极，在反应容器内生成等离子体。
[0008]在形成ALD膜的ALD处理中，为了分离吸附阶段和反应阶段，吸附阶段所需的原料气体和反应阶段所需的反应气体隔着排气(包括吹扫)交替地供给至反应容器。另一方面，在形成CVD膜的CVD处理中，原料气体和反应气体经由喷头同时供给，设定反应容器内为容易生成等离子体的例如几百Pa左右的压力。因此，在CVD处理中，在气相中发生反应，而且气体分压比较高，因此成为产生颗粒、副产物的原因。此外，在专利文献1中，是达350℃～550℃的高温处理。
[0009]本专利技术的目的在于，提供一种能够实现CVD处理与ALD处理的共通化而使两处理的控制简便，并且能够进行低温处理，能够抑制颗粒、副产物的产生的成膜方法以及成膜装置。
[0010]解决技术问题的手段
[0011]本专利技术的一个方式涉及一种成膜方法，其是在成膜对象上进行CVD膜和ALD膜的成膜的成膜方法，其中，在进行上述ALD膜的成膜的ALD处理中，重复实施2次以上ALD循环，上述ALD循环包括：第一工序，其使配置有成膜对象的反应容器充满经由第一供给管导入的原料气体；第二工序，其在上述第一工序后，对上述反应容器的气相中的上述原料气体进行排气；第三工序，其在上述第二工序后，使上述反应容器充满在第二供给管内被电感耦合等离子体活化并经由上述第二供给管导入的反应气体；和第四工序，其在上述第三工序后，将上述反应气体从上述反应容器排出；在将上述CVD膜进行成膜的CVD处理中，至少实施1次上述ALD循环，并且，上述第二工序的排气在使上述原料气体残留于上述反应容器的气相中的状态下结束。
[0012]根据本专利技术的一个方式，CVD处理中，ALD循环至少实施1次，在这点上，CVD处理和
ALD处理是共通的。由此，能够简便地进行两种处理的控制。在CVD处理中，第二工序的排气在使上述原料气体残留于反应容器的气相中的状态下结束，至少在这一点上，与ALD处理不同。因此，两个处理间的差异除了ALD循环数之外，仅使第二工序的排气时间不同，就能够使两个处理的控制变得极其简便。如果在CVD处理中的第二工序的排气在使原料气体残留于反应容器的气相中的状态下结束，则在第三工序中导入的反应气体与气相中的原料气体反应，能够形成CVD膜。另外，与活化反应气体中含有的自由基相比，原料气体在室温水平下也能够饱和吸附于成膜对象，因此不需要在成膜中对成膜对象进行强制加热。此外，通过第二工序的排气，反应气体的压力也降低，因此与专利文献1那样的高压力下的反应不同，难以产生颗粒、副产物。
[0013]在本专利技术的一个方式中，也可以是，在上述ALD处理以及上述CVD处理中，上述第一工序的时间被设定为实质上相等，上述CVD处理中的上述第二工序的时间被设定为比上述ALD处理中的上述第二工序的时间短。通过将在ALD处理和CVD处理中导入原料气体的时间设定为相等而使CVD处理中的第二工序的排气时间比ALD处理短，CVD处理中的第二工序的排气能够在使原料气体残留于反应容器的气相中的状态下结束。
[0014]在本专利技术的一个方式中，可以设定上述原料气体为有机金属气体，上述反应气体为氧化气体。活化反应气体中含有的OH自由基使得能够进行低温处理。
[0015]在本专利技术的一个方式中，可以设定上述原料气体为有机金属气体，上述反应气体为氮化气体。活化反应气体中含有的NH自由基使得能够进行低温处理。
[0016]在本专利技术的一个方式中，上述成膜对象为多孔质体，可以在进行成膜的面上具有开口的孔。在该情况下，能够在通过CVD处理将孔堵塞之后，在CVD膜上形成致密的ALD膜。
[0017]本专利技术的另一方式涉及一种成膜装置，其具有：反应容器，其配置成膜对象；第一供给管，其将原料气体供给至上述反应容器；第二供给管，其与上述反应容器连接，供给反应气体；反应气体活化装置，其利用电感耦合等离子体使上述第二供给部管内的上述反应气体活化；排气部，其对上述反应容器内进行排气；和控制部，其对CVD处理和ALD处理进行控制，上述控制部使得：在上述ALD处理中重复实施2次以上ALD循环，该ALD循环包括：第一工序，其经由上述第一供给管向配置有上述成膜对象的上述反应容器导入上述原料气体；第二工序，其在上述第一工序后，利用上述排气部将上述原料气体从上述反应容器排出；第三工序，其在上述第二工序后，将在上述第二供给管内被上述反应气体活化装置活化后的上述反应气体经由上述第二供给管导入至上述反应容器；和第四工序，其在上述第三工序后，将上述反应气体从上述反应容器排出，在上述CVD处理中，至少实施1次上述ALD循环，且上述第二工序在使上述原料气体残留于上述反应容器的气相中的状态下结束。
[0018]根据本专利技术的另一方式，能够适当地实施作为本专利技术的一个方式的成膜方法。
附图说明
[0019]图1是本专利技术的一实施方式的成膜装置的概略说明图。
[0020]图2是表示图1所示的反应气体活化装置的一例的图。
[0021]图3是表示在作为成膜对象的多孔质体的表面形成的CVD膜以及ALD膜的图。
[0022]图4是CVD处理与ALD处理连续的成膜工序的时序图。
[0023]图5是表示CVD处理与ALD处理的关系的时序图。
具体实施方式
[0024]以下，对本实施方式进行说明。需要说明的是，以下说明的本实施方式并不对权利要求书的记载内容进行不当限定。另外，本实施方式中说明的构成并不一定全部是必要技术特征。
[0025]1.成膜装置
[0026]图1表示实施方式的成膜装置。在图1中，成膜装置10例如具有石英制的反应容器20。反应容器20具有原料气体导入口30、反应气体导入口40和排气口50。在反应容器20内设置有例如载置并支承成膜对象1的支承部60。
[0027]在原料气体导入口30连接有第一供给管100，在第一供给管100连接有原料气体容器110及流量控制器130。在设置于第一供给管100的第一阀120为打开状态时，由流量控制器130控制的流量的原料气体从原料气体容器110向原料气体导入口3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种成膜方法，其是在成膜对象上进行CVD膜和ALD膜的成膜的成膜方法，其中，在进行所述ALD膜的成膜的ALD处理中，重复实施2次以上ALD循环，所述ALD循环包括：第一工序，其使配置有成膜对象的反应容器充满经由第一供给管导入的原料气体；第二工序，其在所述第一工序后，对所述反应容器的气相中的所述原料气体进行排气；第三工序，其在所述第二工序后，使所述反应容器充满在第二供给管内被电感耦合等离子体活化并经由所述第二供给管导入的反应气体；和第四工序，其在所述第三工序后，将所述反应气体从所述反应容器排出；在进行所述CVD膜的成膜的CVD处理中，至少实施1次所述ALD循环，且所述第二工序的排气在使所述原料气体残留于所述反应容器的气相中的状态下结束。2.根据权利要求1所述的成膜方法，其中，在所述ALD处理和所述CVD处理中，所述第一工序的时间被设定为实质上相等，所述CVD处理中的所述第二工序的时间被设定为比所述ALD处理中的所述第二工序的时间短。3.根据权利要求1或2所述的成膜方法，其中，所述原料气体为有机金属气体，所述反应气体为氧化气体。4.根据权利要求1或2所述的成膜方法，其中，所述原料气体为有机金属气体，所述反应气体为氮化气体。5.根据权利要求1～4中任一项所述的成膜方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤英儿，坂本仁志，
申请(专利权)人：新烯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：