本发明专利技术提供一种成膜装置。该成膜装置包括：旋转台，其能够旋转地设置于容器内，在第1面包含用于载置基板的基板载置区域；第1反应气体供给部，其用于向旋转台的第1面供给第1反应气体；第2反应气体供给部，其沿着旋转台的旋转方向相对于第1反应气体供给部分离开，用于向旋转台的第1面供给第2反应气体；分离气体供给部，其设置在第1及第2反应气体供给部之间，用于供给将第1及第2反应气体分离的分离气体；排气口，其用于对容器内进行排气；空间划分构件，其设置于第1及第2反应气体供给部中的至少一个，划分出包含该反应气体供给部与旋转台的第1面之间的空间的第1空间、及与第1空间的气体相比分离气体易于流动的第2空间。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种通过在容器内执行向基板按顺序供给互相反应的至少两种反应 气体的供给循环来层叠许多个反应生成物的层形成薄膜的成膜装置。
技术介绍
作为半导体制造工艺的成膜方法，公知有这样的工艺在真空条件下使第1反应 气体吸附于作为基板的半导体晶圆(以下称作“晶圆”)等的表面之后，将供给的气体变 换为第2反应气体，通过两气体在晶圆表面的反应形成1层或多层原子层、分子层，将该 循环进行多次，从而在基板上成膜。该工艺例如被称作ALD (Atomic Layer Deposition), MLD (MolecularLayer Deposition)等(以下称作ALD)，能够根据循环数高精度地控制膜 厚，并且，在膜质的面内均勻性也良好这一点上，可作为能够应对半导体器件薄膜化的有效 方法来期待。作为该成膜方法，研究出这样的方法，S卩，使用在真空容器的上部中央具有气体簇 射头的单片式成膜装置从基板的上方供给反应气体，从处理容器的底部排出未反应的反应 气体及反应副生成物。但是，在该成膜方法中，从第1反应气体变换为第2反应气体时、及 进行与此相反的变换时，要利用吹扫气体进行花费较长时间的气体置换，而且，循环数也会 有例如几百次，因此存在堆积时间变长这样的问题。因此，期望能够以高处理率进行处理的 装置及方法。由于这样的背景，例如在专利文献1中提出了一种这样的装置在晶圆支承构件 (或者旋转台)上沿着旋转方向等角度间隔地配置4张晶圆，以与晶圆支承构件相对的方式 沿着旋转方向等角度间隔地配置第1反应气体排出喷嘴和第2反应气体排出喷嘴，而且，在 这些喷嘴之间配置分离气体喷嘴，使晶圆支承构件水平旋转来进行成膜处理。采用该旋转台式的ALD装置，不需要第1反应气体和第2反应气体的变换、及吹扫 气体的置换，因此，能够实现高处理率。另一方面，由于同时向真空容器内供给第1反应气 体和第2反应气体，因此，需要抑制两种反应气体在真空容器内互相混合反应的对策。在专 利文献1中，通过专门自分离气体喷嘴供给分离气体，欲将第1反应气体和第2反应气体分1 ο但是，在采用分离气体的情况下，由分离气体导致反应气体稀释，为了维持充分的 成膜速度，也形成必须大量供给反应气体的状况。下述专利文献2公开了一种这样的成膜装置向在旋转基板保持件(旋转台)的 上方描画出的比较平坦的间隙区域中导入前体物质(反应气体)，抑制前体物质在该区域 中流动，并且，自设置在该区域两侧的吸气区域向上排出前体物质，从而能够防止由分离气 体(吹扫气体)导致前体物质稀释。但是，在欲将前体物质封入在该区域中时，因前体物质而产生热分解，有可能导致 反应生成物堆积在该区域中。反应生成物的堆积会成为微粒源，能产生成品率降低这样的 问题。专列文献1 日本特开2001-2M181号公报专利文献2 日本特表2008-5164 号公报(或者美国专利申请第2006/0073276 号公报)
技术实现思路
本专利技术是对照上述情况而做成的，其提供能够降低由分离气体稀释第1反应气体 及第2反应气体来抑制成膜速度降低的成膜装置，该分离气体是为了抑制第1反应气体和 第2反应气体混合而使用的。采用本专利技术的一个方式，提供了这样的成膜装置，S卩，通过在容器内将按顺序向基 板供给互相反应的至少两种反应气体的供给循环执行多次，层叠多层反应生成物而形成薄 膜。该成膜装置包括旋转台，其能够旋转地设置于容器内，在第1面包含用于载置基板的 基板载置区域；第1反应气体供给部，其用于向旋转台的第1面供给第1反应气体；第2反 应气体供给部，其沿着旋转台的旋转方向相对于第1反应气体供给部分离开，用于向旋转 台的第1面供给第2反应气体；分离气体供给部，其设置在第1反应气体供给部与第2反应 气体供给部之间，用于供给将第1反应气体和第2反应气体分离的分离气体；排气口，其用 于对容器内进行排气；空间划分构件，其设置于第1反应气体供给部和第2反应气体供给部 中的至少一个反应气体供给部，划分出包含该反应气体供给部与旋转台的第1面之间的空 间的第1空间、及与该第1空间的气体相比分离气体易于流动的第2空间，将分离气体向第 2空间引导。采用本专利技术的实施方式，提供能够降低由分离气体稀释第1反应气体及第2反应 气体来抑制成膜速度降低的成膜装置，该分离气体是为了抑制第ι反应气体和第2反应气 体混合而使用的。附图说明 图16是表示气体喷嘴的变形例的立体图和纵剖视图。图17是表示图16的气体喷嘴的剖视图和断裂立体图。图18是表示气体喷嘴的另一变形例的剖视图和立体图。图19是表示本专利技术的实施方式的成膜装置所采用的排气喷嘴的说明图。图20是表示本专利技术的实施方式的成膜装置所采用的排气喷嘴的另一例子的说明 图。图21是表示本专利技术的实施方式的成膜装置所采用的排气喷嘴的又一例子的说明 图。图22是表示本专利技术的实施方式的成膜装置的反应气体喷嘴的另一配置例子的俯 视图。图23是表示本专利技术的实施方式的成膜装置的凸状部的另一例子的俯视图。图M是表示本专利技术的实施方式的成膜装置的变形例的示意图。图25是表示本专利技术的另一实施方式的成膜装置的剖视图。图沈是表示包含本专利技术的实施方式的成膜装置的基板处理装置的示意图。图27是为了评价本专利技术的实施方式的成膜装置的效果而进行的模拟的模型。图观是表示模拟结果的曲线图。图四是表示模拟的另一结果的曲线图。图30是表示对在本专利技术的实施方式的成膜装置中堆积于晶圆的膜进行与膜厚相 关的模拟的范围和其结果的说明图。图31是表示对本专利技术的实施方式的成膜装置的真空容器内的气体浓度分布进行 的模拟的结果的曲线图。图32是表示对本专利技术的实施方式的成膜装置的真空容器内的气体浓度分布进行 的模拟的另一结果的曲线图。具体实施例方式下面，参照附图说明本专利技术的不限定的例示的实施方式。对全部附图中相同或对 应的构件或者零件标注相同或对应的参照附图标记，省略重复的说明。另外，附图并不以 表示构件或零件之间的对比为目的，因而，具体的厚度、尺寸应对照以下的不限定的实施方 式，由本领域技术人员来决定。如图1 (图3的I-I剖视图)及图2所示，本专利技术的实施方式的成膜装置包括具有 大致圆形的平面(俯视)形状的扁平的真空容器1、及设置在该真空容器1内并在真空容 器1的中心具有旋转中心的旋转台2。真空容器1构成为顶板11能够自容器主体12分离。 顶板11隔着例如0型密封圈等密封构件13安装于容器主体12，由此，真空容器1被气密地 密闭。另一方面，在需要使顶板11自容器主体12分离时，利用未图示的驱动机构将其向上 方抬起。顶板11和容器主体12例如能够由铝(Al)制成。参照图1，旋转台2在其中央具有圆形的开口部，其在开口部的周围被圆筒形状的 芯部21从上下夹着地保持。芯部21固定在沿着铅垂方向延伸的旋转轴22的上端。旋转 轴22贯穿容器主体12的底面部14，其下端安装于使该旋转轴22绕铅垂轴线旋转的驱动部 23。利用该构造，旋转台2能够以其中心为轴线旋转。另外，旋转轴22和驱动部23容纳在上表面开口的筒状的壳体20内。该壳体20隔着设置在其上表面的凸缘部20a气密地安装 在真空容器1的底面部14的下表面，由此，壳体20的内部气氛自外部气氛隔离。如图2及图3所示，在旋转台2的上表面分别形成有用于载置晶圆本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种成膜装置，该成膜装置通过在容器内将按顺序向基板供给互相反应的至少两种反应气体的供给循环执行多次，层叠多层反应生成物而形成薄膜，其中， 包括： 旋转台，其能够旋转地设置于上述容器内，在第１面包含用于载置基板的基板载置区域； 第１反应气体供给部，其用于向上述旋转台的上述第１面供给第１反应气体； 第２反应气体供给部，其沿着上述旋转台的旋转方向相对于上述第１反应气体供给部分离开，用于向上述旋转台的上述第１面供给第２反应气体； 分离气体供给部，其设置在上述第１反应气体供给部与上述第２反应气体供给部之间，用于供给将上述第１反应气体和上述第２反应气体分离的分离气体； 排气口，其用于对上述容器内进行排气； 空间划分构件，其设置于上述第１反应气体供给部和上述第２反应气体供给部中的至少一个反应气体供给部，划分出包含该反应气体供给部与上述旋转台的上述第１面之间的空间的第１空间、及与该第１空间相比上述分离气体易于流动的第２空间。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：加藤寿，本间学，织户康一，竹内靖，菊地宏之，
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
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