基板处理装置和成膜装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供基板处理装置和成膜装置。基板处理装置具有：处理容器；用于对基板进行气体处理的多个处理区域；旋转台，其将基板载置在其上表面侧并使基板依次通过多个处理区域；反应气体供给用的气体喷嘴；分离区域；排气口；罩构件，其用于使反应气体滞留在气体喷嘴的周围，其包括侧壁部和上壁部，在上述罩构件上，从旋转方向上游侧的侧壁部的下部起设有引导面，该引导面用于将从旋转方向上游侧流动的分离气体向上述罩构件的上方引导，气体喷嘴与旋转方向上游侧的侧壁部之间的间隔是8mm以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基板处理装置和成膜装置。
技术介绍
在半导体装置的多层布线结构中，在用于将上述布线层彼此连接的接触孔形成在下层侧的布线层与上层侧的布线层之间的层间绝缘膜上的接触结构中，作为埋入到该接触孔内的金属材料，有时使用铝、钨、铜。在该接触孔的内壁面上，作为用于防止上述铝、钨、铜向层间绝缘膜内扩散的阻挡膜，例如，形成有TiN (titanium nitride、氮化钛)膜。在将这样的阻挡膜形成在接触孔的内壁面上时，例如，研究了 ALD (Atomic LayerDeposition :原子层沉积)法、MLD (Molecular Layer Deposition :分子层沉积)法。在上 述成膜手法中，在形成TiN膜的情况下，例如将TiCl4 (四氯化钛)气体供给到半导体晶圆(以下，记载为晶圆)上，并使Ti分子吸附在晶圆上，接着，例如将NH3 (氨)气体供给到晶圆上，将上述Ti分子氮化而形成TiN的分子层。通过交替供给上述反应气体，依次层叠上述TiN的分子层。作为进行这样的处理的装置，研究了使用如下装置，该装置具有设在处理容器内的用于载置晶圆的旋转台、向旋转台上供给上述各反应气体的处理区域和在旋转台的旋转方向上设在处理区域之间且被供给分离气体的分离区域。在该装置中，利用旋转台的旋转使晶圆依次通过被供给上述各气体的处理区域。晶圆在旋转台的旋转过程中被加热，处理区域中的各气体从晶圆接收热能而被活化，如上所述进行分子的吸附、氮化。但是，在该装置中，有时各反应气体因在处理容器内扩散而无法接收充分的热能，或各反应气体的浓度被分离气体稀释。由此，由于无法充分地进行上述氮化、或者Ti分子不吸附，从而有可能无法获得所期望的膜质。在日本特开2011 - 100956中，记载有具有覆盖气体喷嘴的上侧以及侧面并且从气体喷嘴的下端向旋转台的上游侧以及下游侧突出的整流构件的成膜装置。但是，未记载有向旋转方向上游侧看来从气体喷嘴到上述整流构件的覆盖气体喷嘴的侧面的壁面的距离。若该距离较小，则因反应气体在气体喷嘴的下方的压力的上升而导致反应气体向旋转方向上游侧流动，与分离气体一起向整流构件的上方上升，并向旋转方向上游侧流动。因而，需要能够提高处理区域中的反应气体的浓度而可靠地对基板进行处理的装置。
技术实现思路
根据本专利技术的一个技术方案提供一种基板处理装置，其中，该基板处理装置具有处理容器；多个处理区域，其设在上述处理容器内，用于分别被供给反应气体而对基板进行气体处理；旋转台，其设在上述处理容器内，以使载置在该旋转台的上表面侧的载置区域上的基板依次通过上述多个处理区域的方式旋转；反应气体供给用的气体喷嘴，其设在上述多个处理区域中的至少一个处理区域中，以与上述载置区域的移动方向相交叉的方式延伸，并且沿其长度方向形成有喷出口 ；分离区域，其被供给用于使上述多个处理区域的气氛气体分离的分离气体，且在上述旋转方向上位于上述多个处理区域之间；排气口，其用于对上述处理容器内进行排气；罩构件，其用于使反应气体滞留在气体喷嘴的周围，其包括侧壁部和上壁部，该侧壁部相对于上述气体喷嘴分别设在上述旋转台的旋转方向上游侧以及旋转方向下游侧，该上壁部设在气体喷嘴的上侧，使从上述旋转方向上游侧流动的分离气体在该上壁部的上方区域向下游侧流通。在上述罩构件上从上述旋转方向上游侧的侧壁部的下部起设有引导面，该引导面用于将从旋转方向上游侧流动的分离气体向上述罩构件的上方引导，气体喷嘴与旋转方向上游侧的侧壁部之间的间隔是8mm以上。附图说明图1是本专利技术的成膜装置的纵剖视图。图2是表示上述成膜装置的内部的概略结构的立体图。图3是上述成膜装置的俯视图。图4是滞留空间形成构件的表面侧立体图。图5是滞留空间形成构件的背面侧立体图。图6是滞留空间形成构件的A — A向视纵剖侧视图。图7是表示上述成膜装置的气体的流动的说明图。图8是表示上述滞留空间形成构件的周围的气体的流动的说明图。图9是具有其他滞留空间形成构件的旋转台的俯视图。图10是上述滞留空间形成构件的B — B向视纵剖侧视图。图11是又一其他的滞留空间形成构件的立体图。图12是上述滞留空间形成构件的纵剖立体图。 图13是上述滞留空间形成构件的纵剖侧视图。图14是上述滞留空间形成构件的纵剖侧视图。图15是表示上述滞留空间形成构件的变形例的纵剖侧视图。图16是表示上述滞留空间形成构件的其他变形例的纵剖侧视图。图17是表示上述滞留空间形成构件的又一其他变形例的纵剖侧视图。图18是表示评价试验的结果的曲线图。图19是评价试验中的晶圆表面的电阻值的分布图。图20是评价试验中的晶圆表面的电阻值的分布图。具体实施例方式以下，参照附图说明本专利技术的实施方式。说明作为本专利技术的基板处理装置的实施方式的成膜装置I。该成膜装置I用于对作为基板的半导体晶圆W进行ALD (Atomic Layer Deposition)以及MLD (MolecularLayer Deposition).,图1是成膜装置I的纵剖侧视图，图2是成膜装置I的概略立体图，图3是成膜装置I的横剖俯视图。成膜装置I具有大致圆形状的扁平的真空容器(处理容器)11和水平地设在真空容器11内的圆形的旋转台2。真空容器11的周围是大气气氛，在处理晶圆W时，真空容器11内成为真空气氛。真空容器11由顶板12和容器主体13构成，该容器主体13构成真空容器11的侧壁以及底部。图1中的附图标记Ila是用于将真空容器11内保持成气密的密封构件，附图标记13a是用于封堵容器主体13的中央部的罩。旋转台2与旋转驱动机构14相连接，并利用旋转驱动机构14绕其中心轴线在周向上旋转。在旋转台2的表面侧(一面侧)沿上述旋转方向形成有5个作为基板载置区域的凹部21，在该凹部21上载置有作为基板的晶圆W。而且，利用旋转台2的旋转使凹部21的晶圆W绕上述中心轴线公转。图中附图标记15是晶圆W的输送口。图3中的附图标记16是用于自由开闭输送口 15的开闭器(在图2中省略)。在各凹部21的底面上，沿旋转台2的厚度方向形成有未图示的3个孔，自由升降的未图示的升降销经由该孔相对于旋转台2的表面突出或没入，从而在晶圆W的输送机构3A与凹部21之间进行晶圆W的交接。在旋转台2上，从该旋转台2的外周向中心延伸的棒状的第I反应气体喷嘴31、分离气体喷嘴32、第2反应气体喷嘴33以及分离气体喷嘴34以该顺序沿周向配置。在上述气体喷嘴31 34的下方，沿喷嘴长度方向形成有多个喷出口 35，分别沿旋转台2的径向供 给气体。在进行成膜处理时，第I反应气体喷嘴31喷出TiCl4气体，第2反应气体喷嘴33喷出NH3气体。分离气体喷嘴32、34喷出N2 (氮)气体。另外，在第2反应气体喷嘴33的周围设有滞留空间形成构件5，在后述中详细说明该构件以及滞留空间。真空容器11的顶板12具有向下方突出的扇形的两个突状部36，突状部36在周向上隔开间隔地形成。上述分离气体喷嘴32、34分别以嵌入到突状部36内并且在周向上分割该突状部36的方式设置。上述第I反应气体喷嘴31以及第2反应气体喷嘴33设为与各突状部36分开。将第I反应气体喷嘴31的下方的气体供给区域作为第I处理区域Pl。另外，将第2反应气体喷嘴33的周围的滞留空间内作为第2处理区域P本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基板处理装置，其特征在于，该基板处理装置具有：处理容器；多个处理区域，其设在上述处理容器内，用于分别被供给反应气体而对基板进行气体处理；旋转台，其设在上述处理容器内，以使载置在该旋转台的上表面侧的载置区域上的基板依次通过上述多个处理区域的方式旋转；反应气体供给用的气体喷嘴，其设在上述多个处理区域中的至少一个处理区域中，以与上述载置区域的移动方向相交叉的方式延伸，并且沿其长度方向形成有喷出口；分离区域，其被供给用于使上述多个处理区域的气氛气体分离的分离气体，且在上述旋转方向上位于上述多个处理区域之间；排气口，其用于对上述处理容器内进行排气；罩构件，其用于使反应气体滞留在气体喷嘴的周围，其包括侧壁部和上壁部，该侧壁部相对于上述气体喷嘴分别设在上述旋转台的旋转方向上游侧以及旋转方向下游侧，该上壁部设在气体喷嘴的上侧，使从上述旋转方向上游侧流动的分离气体在该上壁部的上方区域向下游侧流通，在上述罩构件上从上述旋转方向上游侧的侧壁部的下部起设有引导面，该引导面用于将从旋转方向上游侧流动的分离气体向上述罩构件的上方引导，气体喷嘴与旋转方向上游侧的侧壁部之间的间隔是8mm以上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：榎本忠，立花光博，古屋治彦，大下健太郎，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：