成膜装置和成膜方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种成膜装置和成膜方法，该成膜装置包括：设置在真空容器内，具有用于载置基板而设置的基板载置区域的旋转台；用于供给第１反应气体的第１反应气体供给部件；用于供给第２反应气体的第２反应气体供给部件；用于分离第１处理区域和第２处理区域的气氛气体而沿着周向位于第１处理区域和第２处理区域之间的分离区域；供给扩散到上述分离区域的两侧的分离气体的分离气体供给部件；对供给到上述分离气体供给部件的分离气体进行加热的加热部；用于排出上述第１反应气体、上述第２反应气体和上述分离气体的排气口；上述第１反应气体、上述第２反应气体和上述分离气体被供给到上述旋转台时，使上述旋转台旋转的驱动部。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通过将互相反应的至少两种反应气体按顺序 供给到基板的表面上并且多次进行该供给循环而层叠多层反应 生成物的层来形成薄膜的成膜装置、成膜方法和存储有实施该 方法的计算机程序的存储介质。
技术介绍
作为半导体制造工艺的成膜方法，公知有ALD (Atomic Layer Deposition )或MLD ( MoleCular Layer Deposition )， 该ALD或MLD是通过在真空气氛下使第l反应气体吸附在作为 基板的半导体晶圆(以下称为晶圆)等表面上，接着使第2 反应气体吸附在晶圆的表面上，通过两气体在晶圆的表面上进 行反应而形成l层或多层的原子层和分子层，多次重复该气体 的交替吸附，从而向晶圓上堆积膜。该方法的优点在于，能够 通过交替供给气体的次数来高精度地控制膜厚，所堆积的膜的 面内均匀性也良好。因此，该堆积方法被认为有希望作为能应 对半导体装置的薄膜化的成膜方法。这样的成膜方法较佳地利用于例如^t极氧化膜用的高电 介质膜的堆积。在形成氧化硅膜(SiOJ莫)的情况下，例如使 用双叔丁基氨基硅烷(以下称为BTBAS)气体等作为第l反应 气体(原料气体)，使用臭氧气体等作为第2反应气体(氧化气 体)。为了实施这样的成膜方法，正在研究包括真空容器和位于 真空容器的上部中央的气体簇射头(air shower head)的单片 式成膜装置以及使用这样的成膜装置的成膜方法。在该成膜装6置中，从基板中央部上方侧供给反应气体，未反应的反应气体 和反应副生成物从处理容器的底部排出。在使用这样的成膜装置的情况下，吹扫(purge)气体吹扫反应气体需要较长的时 间，而且循环次数例如也要几百次，所以结果造成成膜时间非 常长。因此，希望有一种实现高的生产率的成膜装置和方法。鉴于上述的背景，为了进行ALD或MLD,正在研究将多 张基板沿着旋转方向配置在真空容器内的旋转台上来进行成膜 处理的装置。具体来说，这样的成膜装置包括例如在位于真 空容器内的沿着旋转台的旋转方向互相离开的位置的、供给有 相对应的反应气体的多个处理区域和在i走转方向的处理区域与 处理区域之间的区域中，供给用于分离这些处理区域的气氛气 体的分离气体的分离区域。在成膜处理时，由分离气体供给部件供给分离气体，该分 离气体在旋转台上扩散到旋转方向两侧，在分离区域形成有用 于阻止各反应气体之间的混合的分离空间。而且，被供给到处 理区域的反应气体例如与扩散到该旋转方向两侧的分离气体一 起从设于真空容器内的排气口被排出。这样，对处理区域供给 处理气体、对分离区域供给分离气体，使旋转台旋转，使载置 在该工作台上的晶圆交替地反复从一处理区域向另 一处理区 域、从另 一 处理区域向 一 处理区域移动，进行A L D或M L D处理。 在这样的成膜装置中，不需要如上述那样的处理气氛气体的吹 扫气体，而且能对多张基板同时成膜，所以预计能得到高的生产率。在该成膜装置中，像上述那样各反应气体流入分离区域， 这些反应气体混合时，因为在晶圆上无法形成薄膜或膜厚不均 匀，而无法进行正常的成膜处理，所以为了可靠地抑制在分离 区域各反应气体之间的混合，需要以高的流速供给分离气体。因此，考虑增大分离气体的流量，然而，在这样地增大分离气 体的流量的情况下，有可能该分离气体流入处理区域，反应气 体被稀释，成膜效率降低。为了防止上述情况，考虑增大从排 气口排出的气体排气量，但是那样的话，存在与排气口连接的 排气泵等真空排气部件的负荷增大这样的问题。下述的专利文献l公开了处理室被形成为扁平的缸体的堆 积装置。该处理室被分成2个半圆区域。各区域具有在各区域的上部围绕该区域设置的排气口 。此外，处理室具有在2个区域之间沿着处理室的径向导入分离气体的气体注入口 。才艮据这 些构成，不同的反应气体被供给到各自的区域，由各自的排气 口朝上排气，并且，旋转台旋转，被载置在旋转台上的晶圓交替地通过2个区域。此外，在专利文献2中记载有如下的装置的结构将4张晶 圆沿着旋转方向等距离地配置在晶圆支承构件(旋转台)上， 而与晶圓支承构件相对地沿着旋转方向等距离地配置第l反应 气体喷出喷嘴和第2反应气体喷出喷嘴，并将分离气体喷嘴配 置在第1反应气体喷出喷嘴和第2反应气体喷出喷嘴之间，使晶 圆支承构件水平旋转而进行成膜处理。但是，在这些专利文献的成膜装置中，未表示用于减少分 离气体的供给量这样的结构，并不能解决上述的问题。而且，专利文献3(专利文献4、 5)公开了使多种气体交 替地吸附在靼(晶圓)上的、较好地使用于原子层CVD的成膜 装置。在该装置中，从上方对基座供给源气体和吹扫气体，同 时使保持晶圆的基座旋转。在该文献的0023~ 0025段落中，记 载有从室的中心沿着径向延伸的隔壁和为了供给源气体或吹扫 气体而形成在隔壁的底部的气体喷出孔。此外，惰性气体作为 吹扫气体从气体喷出孔被喷出，形成气帘。但是，该文献也没有表示减少吹扫气体的流量的方法。专利文献l:美国专利公报7， 153, 542号图6A、 6B 专利文献2:日本特开2001-254181号/>才艮图l和图2 专利文献3:曰本净争开2007-247066号7>才艮0023— 0025、 0058|殳落、图12和图18专利文献4:美国专利公开公报2007-218701号 专利文献5:美国专利7>开公才艮2007-218702号
技术实现思路
本专利技术是根据上述内容而做成的，提供一种成膜装置、成 膜方法和存储有实施该方法的程序的存储介质，在真空容器内 将互相反应的多种反应气体按顺序供给到基板表面而层叠多层 反应生成物的层来形成薄膜的成膜装置中，能够降低供给到分 离区域的分离气体的使用量，该分离区域用于分离沿着载置有 基板的旋转台的周向设置的供给第l反应气体的第l处理区域 的气氛气体与供给第2反应气体的第2处理区域的气氛气体。本专利技术的第l技术方案提供一种成膜装置，该成膜装置通 过在真空容器内将互相反应的至少两种反应气体按顺序供给到 基板表面上，并进行该供给循环，而层叠多层反应生成物的层 来形成薄膜。该成膜装置包括旋转台，设于真空容器内，具 有为了载置基板而设置的基板载置区域；第l反应气体供给部 件，构成为朝着旋转台的基板载置区域侧的面供给第l反应气 体；第2反应气体供给部件，构成为沿着旋转台的周向离开第l 反应气体供给部件地配置，朝着旋转台的基板载置区域侧的面 供给第2反应气体；分离区域，用于分离供给第l反应气体的第 1处理区域和供给第2反应气体的第2处理区域的气氛气体，在 周向位于第l处理区域和第2处理区域之间；分离气体供给部件，供给扩散到分离区域的两侧的第l分离气体；对供给到分 离气体供给部件的第l分离气体进行加热的第l加热部；排气 口，用于排出供给到旋转台的第l反应气体、第2反应气体和第 l分离气体；为了在基板上层叠薄膜，将第l反应气体、第2反 应气体和第l分离气体供给到旋转台时，使旋转台相对于第l处 理区域、第2处理区域和分离区域沿着周向相对旋转的驱动部。 本专利技术的第2技术方案提供一种成膜方法，该成膜方法通 过在真空容器内将互相反应的至少两种的反应气体按顺序供给到基板表面上，并进行该供给循环而层叠多层反应生成物的层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种成膜装置，通过在真空容器内将互相反应的至少两种反应气体依次供给到基板表面上，并进行该供给循环而层叠多层反应生成物的层来形成薄膜，　　该成膜装置包括：　　旋转台，设置在真空容器内，具有为了载置基板而设置的基板载置区域；　　第１反应气体供给部件，构成为朝着上述旋转台的基板载置区域侧的面供给第１反应气体；　　第２反应气体供给部件，构成为沿着上述旋转台的周向离开上述第１反应气体供给部件地配置，用于朝着上述旋转台的基板载置区域侧的面供给第２反应气体；　　分离区域，用于分离供给第１反应气体的第１处理区域和供给第２反应气体的第２处理区域的气氛气体，该分离区域在上述周向上位于上述第１处理区域和上述第２处理区域之间；　　分离气体供给部件，供给扩散到上述分离区域的两侧的第１分离气体；　　第１加热部，对供给到上述分离气体供给部件的第１分离气体进行加热；　　排气口，用于排出供给到上述旋转台的上述第１反应气体、上述第２反应气体和上述第１分离气体；　　驱动部，为了在上述基板上层叠薄膜，将上述第１反应气体、上述第２反应气体和上述第１分离气体供给到上述旋转台时，使上述旋转台相对于上述第１处理区域、上述第２处理区域和上述分离区域沿着上述周向进行相对旋转。...

【技术特征摘要】
JP 2008-8-29 2008-2227331.一种成膜装置，通过在真空容器内将互相反应的至少两种反应气体依次供给到基板表面上，并进行该供给循环而层叠多层反应生成物的层来形成薄膜，该成膜装置包括旋转台，设置在真空容器内，具有为了载置基板而设置的基板载置区域；第1反应气体供给部件，构成为朝着上述旋转台的基板载置区域侧的面供给第1反应气体；第2反应气体供给部件，构成为沿着上述旋转台的周向离开上述第1反应气体供给部件地配置，用于朝着上述旋转台的基板载置区域侧的面供给第2反应气体；分离区域，用于分离供给第1反应气体的第1处理区域和供给第2反应气体的第2处理区域的气氛气体，该分离区域在上述周向上位于上述第1处理区域和上述第2处理区域之间；分离气体供给部件，供给扩散到上述分离区域的两侧的第1分离气体；第1加热部，对供给到上述分离气体供给部件的第1分离气体进行加热；排气口，用于排出供给到上述旋转台的上述第1反应气体、上述第2反应气体和上述第1分离气体；驱动部，为了在上述基板上层叠薄膜，将上述第1反应气体、上述第2反应气体和上述第1分离气体供给到上述旋转台时，使上述旋转台相对于上述第1处理区域、上述第2处理区域和上述分离区域沿着上述周向进行相对旋转。2. 根据权利要求l所述的成膜装置，还包括中心部区域，用于分离上述第l处理区域和上述第2 处理区域的气氛气体，位于真空容器内的中心部，形成有朝着上述旋转台的基板载置面喷出第2分离气体的喷出口 ，上述第l反应气体和上述第2反应气体与扩散到上述分离 区域的两侧的上述第l分离气体和从上述中心部区域喷出的上 述第2分离气体一起从上述排气口被排出。3. 根据权利要求2所述的成膜装置，上述中心部区域由旋转台的旋转中心部和真空容器的上表面侧划分，是第2分离气体流动的区域。4. 根据权利要求2所述的成膜装置，在上述第l加热部的基础上或替代上述第l加热部，设有对 供给到上述喷出口的第2分离气体进行加热的第2加热部。5. 根据权利要求l所述的成膜装置，上述分离区域包括顶面，该顶面位于分离气体供给部件的 上述周向两侧，用于在上述顶面与旋转台之间形成供分离气体 从该分离区域流到处理区域侧的狭窄的空间。6. 根据权利要求l所述的成膜装置， 还包括将吹扫气体供给到该旋转台的下方侧空间的吹扫气体供给 部件；对供给到上述吹扫气体供给部件的吹扫气体进行加热的 第3加热部。7. 根据权利要求l所述的成膜装置，还包括冷却部，用于冷却在设于上述排气口与同该排气口 连接的真空排气部件之间的排气路中流通的气体。8. 根据权利要求7所述的成膜装置，上述...

【专利技术属性】
技术研发人员：加藤寿，本间学，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]